Воссозданы звуки насекомых юрского периода

Ученые воссоздали звуки насекомых, живших 165 миллионов лет назад, по форме их крыльев. Результаты исследования, опубликованные Proceedings of the National Academy of Sciences, стали основой саундтрека нового сериала Netflix «Динозавры», продюсером которого выступил Стивен Спилберг.

Сам звук, разумеется, ни в каком виде не сохранился. Но по анатомическим деталям крыльев, которыми сверчки и кузнечики издают свои стрекотания и трели, их можно смоделировать с достаточной степенью достоверности.

Авторы проанализировали 20 ископаемых экземпляров, принадлежащих девяти видам, которые жили примерно в одно и то же время и в одном месте — на территории современной Внутренней Монголии. Это позволило восстановить сообщество животных, населявших одну юрскую экосистему. Для начала биомеханические модели проверили на живых сверчках, кузнечиках и их ближайших родственниках, измеряя лазером вибрации их крыльев. Проверенные модели применили к ископаемым крыльям и сверили результаты с частотами сигналов, предсказанными по живым насекомым. Машинное обучение помогло оценить, с какой скоростью вымершие насекомые повторяли свои базовые звуковые единицы.

Большинство юрских видов, вероятно, издавали трели на относительно низких частотах, сравнимых с частотой многих современных сверчков. Ультразвук широко распространен у современных кузнечиков, но проследить его эволюционное происхождение было сложнее. Один из родственников кузнечиков, Sigmaboilus peregrinus, стрекотал, по-видимому, на частоте от 20 до 22 кГц.

Музыкальный тон кузнечиков и сверчков

Многие из восстановленных сигналов довольно узкие по частотному спектру — то есть звучат как чистый тон. «Чистый тон — это музыкальный тон», — говорит профессор Фернандо Монтеалегре-Сапата из Линкольнского университета, один из ведущих авторов исследования.

Такие свисты или писки, в отличие от свойственного современным насекомым хриплого жужжания или шипения, далеко распространяются — и при этом не выдают хищникам местоположения источников звука.

«Вы слышите поющего сверчка, но попробуйте определить, откуда доносится звук — ничего не выйдет», — предлагает исследователь.

Эта особенность наделяет результаты исследования ценностью открытия. Основной силой, толкнувшей насекомых к ультразвуковой коммуникации, считаются летучие мыши. Теперь же выясняется, что сделать это могли стрекочущие на ультразвуке насекомые на 100 миллионов лет раньше.

«Вполне правдоподобная идея. На насекомых охотится множество существ, которые прислушиваются к их сигналам», — допускает поведенческий эколог Робин Тингителла из Денверского университета.

Акустическая «гонка вооружений»

В статье описана древняя акустическая «гонка вооружений». По мере улучшения способности ранних млекопитающих и их родственников локализовать источник звука естественный отбор мог благоприятствовать более чистым или высокочастотным сигналам, а слух самих насекомых эволюционировал в ответ. Конкуренция между видами за свободные частотные каналы могла добавить еще одно давление, фактически разделив юрскую ночь на акустические ниши — одни у самой земли, другие выше, в растительности.

У реконструкции есть ограничения. Ископаемая анатомия может раскрыть высоту и базовую структуру сигнала, который издавало насекомое, но не ритм и временной рисунок его песни, хотя это, по словам Тингителлы, «очень важно для общения у поющих насекомых».

Как бы то ни было — теперь у нас есть примерное представление, как звучал юрский лес.