Ptačí vokalizace je soubor vokálních zvuků vydávaných ptáky . V ornitologii se dělí na dlouhý zpěv a krátká pobídka , funkčně se liší - zpěv se používá především v sexuálním chování a k ochraně území, pobídky jsou určeny především ke komunikaci, jako je volání nebo zpráva o nebezpečí.
Většina zvuků ptáků je pro lidské ucho melodická a ovlivnila vývoj hudby .
Ve vokalizaci se rozlišují písně ( zpěv ) a pobídky [1] [2] . Písně jsou dlouhé, složitější, druhově specifické a obvykle do určité míry naučené; jsou spojeni s pářením a teritoriálním chováním. Nutkání jsou krátká, jednoduchá, liší se méně mezi druhy a jsou většinou vrozená; plní určité úzké funkce (například varování nebo držení smečky pohromadě) [3] [1] [2] .
Zpěv je nejrozvinutější u ptáků řádu pěvců , zejména v podskupině pěvců zpěvných . Z velké části je zpěv charakteristický pro muže , nikoli pro ženy , i když existují výjimky. Ptáci nejčastěji zpívají, když sedí na nějakém substrátu, i když některé druhy jsou schopny zpívat za letu . Některé skupiny ptáků jsou prakticky tiché, vydávají pouze mechanické zvuky, například čápi , pouze cvakají zobáky . U některých manakins (Pіpridae) si samci vyvinuli několik mechanismů pro produkci těchto zvuků, včetně cvrlikání peřím podobným tomu hmyzu [ 4] .
Vytváření zvuků jinými částmi těla než syrinx ( zobák , křídla, ocas , peří atd.) a mechanickými prostředky se nazývá instrumentální hudba (jak ji definoval Charles Darwin ), instrumentální nebo mechanické zvuky [5] [2 ] nebo v dílech některých autorů sonace [6] .
Hlasovým orgánem ptáků je syrinx . Jde o kostěný útvar v místě rozdvojení průdušnice . Na rozdíl od savců nemají ptáci hlasivky . Zvuk vzniká v důsledku vibrací bubínkových membrán (stěn syrinx) a tragus, způsobených foukáním vzduchu přes syrinx [7] . Speciální svaly jsou schopny měnit napětí membrán a průměr průsvitu průdušek, což vede ke změně vydávaného zvuku.
Syrinx a někdy i vzduchové vaky , které ji obklopují, rezonují v reakci na vibrace, které vytvářejí membrány, kterými vzduch prochází při dýchání. Pták ovládá frekvenci zvuku změnou napětí membrán. Ptáci tedy řídí jak frekvenci, tak hlasitost změnou rychlosti výdechu. Ptáci jsou schopni nezávisle ovládat obě strany průdušnice, proto některé druhy tvoří dvě hlavní frekvence současně.
Obecně se uznává, že ptačí zpěv se vyvinul především jako výsledek sexuálního výběru jako prvek sexuálního chování , zejména námluv a přitahování samic samci. Důležitou funkcí zpěvu je navíc označení území . Podle experimentů je kvalita vokalizace indikátorem adaptability na obtížné podmínky prostředí [8] . Také podle experimentů mohou být vlastnosti a frekvence zpěvu ovlivněny parazity a nemocemi, takže vokalizace je přímým ukazatelem zdraví [9] [10] . Písničkový repertoár je také důležitým ukazatelem zdatnosti [11] [12] , schopnosti samců predisponovat samice a označovat území. Různé druhy zpěvu se často produkují pouze v určitém ročním období nebo v různých ročních obdobích, kdy je určitá funkce nezbytná, a teprve v tuto dobu je ostatní ptáci vnímají. Například samec slavíka západního ( Luscinia megarhynchos ) pronáší píseň určenou k přilákání samic pouze v noci (když zpívají pouze nespáření samci), zatímco píseň má naznačit území téměř výhradně během ranního refrénu (kdy zpívají všichni samci) [ 13] .
Nutkání slouží především ke komunikaci. K takové komunikaci dochází jak v rámci stejného druhu, tak mezi druhy. K přilákání jednotlivých ptáků do hejna se často používají běžné signály. Tato volání se vyznačují širokým rozsahem a náhlým začátkem a koncem a jejich opakování, běžné u mnoha druhů, se považuje za užitečné při určování polohy smečky. Nebezpečné varovné signály se naopak u většiny druhů vyznačují vysokou frekvencí zvuku, což ztěžuje určení polohy ptáka, který takový signál vydává [14] .
Ptáci často velmi dobře rozlišují volání, což jim umožňuje rozpoznat se navzájem podle hlasu. Zejména mnoho ptáků hnízdících v koloniích rozpoznává svá mláďata tímto způsobem [15] .
Mnoho ptáků je schopno signalizovat ve dvojicích. Někdy jsou takové duety tak synchronizované, že znějí jako jeden hlasový signál. Takové signály se nazývají antifonální [16] . Duetové signály byly zaznamenány u mnoha čeledí ptáků, včetně bažantů [17] , ťuhýků savanových ( Malaconotidae ) [18] , thymelie a některých sov [19] a papoušků [20] . Suchozemští pěvci nejčastěji produkují takové signály v případě mimozemské invaze na jejich území [21] , což naznačuje roli takových signálů v mezidruhové konkurenci.
Někteří ptáci jsou velmi dobří v napodobování nutkání. U některých ptáků, jako jsou Drongidae , může taková imitace sloužit k vytvoření vícedruhových hejn [22] .
Některé jeskynní druhy, jako jsou guajaros a salangans (rody Collocalia a Aerodramus ), používají k echolokaci v temnotě jeskyní zvuky v rozsahu převážně 2 až 5 kHz . [23] [24] [25] .
Ptačí jazyk je odedávna předmětem mýtů a legend. Již velmi dlouho je známo, že pobídky mají určitý význam, který si posluchači podle toho vykládají. Kuřata domácí například vydávají různé signály v reakci na přiblížení vzdušných a pozemních predátorů a podle toho reagují [26] [27] . Jazyk ale musí mít kromě jednotlivých slov i určité gramatické struktury a pravidla. Studium takových struktur u ptáků je poměrně obtížné kvůli velkému počtu možných interpretací. V jedné studii však vědci dokázali prokázat schopnost papoušků tvořit gramatické struktury, včetně přítomnosti pojmů jako podstatné jméno , sloveso a přídavná jména [28] . Studie hovorů špačků také prokázala přítomnost rekurzivních struktur [29] .
Lovci a přírodovědci obvykle při popisu řeči ptáků rozlišují 5 hlavních typů zvuků: volání, zpěv, územní signál, námluvy a poplach. První čtyři představují „základní“ chování a jsou podávány v relativním bezpečí a klidu, zatímco poslední označuje přítomnost predátora nebo jiné hrozby. V rámci každé kategorie závisí významy zvuků na modulaci hlasu, pohybu těla a kontextu [30] .
Sluch ptáků může přesahovat frekvenční limity lidského sluchu, u některých druhů klesá pod 50 Hz i nad 20 kHz, s maximální citlivostí mezi 1 a 5 kHz [31] [12] .
Frekvenční rozsah hlasových signálů závisí na podmínkách prostředí, především na přítomnosti šumu. Jako obvykle jsou úzké frekvenční rozsahy, nízké frekvence, nízkofrekvenční modulace a dlouhé trvání zvuků a intervaly mezi nimi charakteristické pro oblasti s hustou vegetací (kde jsou zvuky pohlcovány a odráženy), zatímco vysoké frekvence, široké rozsahy, vysokofrekvenční modulace a krátké signální prvky jsou charakteristické pro otevřená prostranství [32] [33] . Byla vyslovena hypotéza, že různí ptáci a jejich druhy mezi sebou sdílejí časové a frekvenční zdroje, v důsledku čehož se délka a frekvenční rozsah zvukových signálů snižuje pro každý jednotlivý druh (to znamená, že druh zaujímá svou vlastní „akustickou niku“) [ 34] . Ptáci zpívají hlasitěji a na vyšších frekvencích v městských oblastech, kde je výrazný nízkofrekvenční hluk [35] [36] .
Vokalizace ptáků dokonce stejného druhu je často zcela odlišná a tvoří „dialekty“. Tyto dialekty mohou vznikat jak z rozmanitosti prostředí, tak z genetického driftu , ačkoli tento jev byl málo studován, vliv jednotlivých faktorů zůstává neznámý i pro dobře prozkoumané druhy [37] . Tyto rozdíly se nejlépe studují pro zpěv v období páření. Důsledky tohoto jevu však nejsou stejné a výrazně se liší v závislosti na druhu ptáků.
Samice, které vyrostly pod vlivem jednoho dialektu, nereagují nebo hůře reagují na zpěv samce stejného druhu, který mluví jiným dialektem, jak bylo prokázáno např. u zonotrichie bělohlavé ( Zonotrichia leucophrys ) [38] [39] . Na druhou stranu ženy, které pocházejí z oblastí, kde je běžné více dialektů nebo dialektů různých poddruhů, nevykazují takovou preferenci jednoho dialektu [40] [41] .
Byla také studována reakce teritoriálních samců na zpěv cizích lidí. Obvykle tedy samci reagují nejsilněji na zpěv zástupců vlastního dialektu, slabší na zástupce vlastního druhu z jiných oblastí a ještě slaběji na zpěv příbuzných druhů [42] , a samci, kteří sdílejí více písní se sousedními lépe chránit své území [43] .
V souvislosti se vznikem dialektů se často zvažuje otázka jejich vlivu na speciaci . Tento jev byl například prokázán v pracích o studiu Darwinových pěnkav [44] . Jiné práce však poukazují na nejednotné údaje k této problematice [45] [46] [37] .
Zpěv ptáků různých druhů je zcela odlišný a je často charakteristickým rysem druhu. Právě zpěv často brání mísení příbuzných druhů, které jsou si geneticky dostatečně blízké, aby vytvořily životaschopné potomstvo [47] . V moderním výzkumu je zpěv charakterizován pomocí akustické spektroskopie . Druhy se velmi liší ve složitosti zpěvu a v počtu typů písní, kterých může u hnědáka dosáhnout 3000; u některých druhů se v této vlastnosti liší i jednotliví jedinci. U několika druhů, jako jsou špačci a posmívači , zpěv zahrnuje náhodné prvky, které si během ptačího života zapamatují ve formě mimikry nebo „přivlastnění“ (kvůli ptačímu použití zvuků charakteristických pro jiné druhy). Již v roce 1773 bylo zjištěno, že při pokusech s chovem kuřat ptáky jiných druhů se línovec ( Acanthіs cannabіna ) dokázal naučit zpěv skřivana rolního ( Alauda arvensis ) [48] . U mnoha druhů se zdá, že ačkoliv je základní píseň stejná pro všechny členy druhu, mladí ptáci se učí některé detaily písně od svých rodičů, přičemž variace se hromadí a tvoří „dialekty“ [49] .
Ptáci se obvykle učí písně brzy v životě, i když určité vlastnosti se později hromadí a formují zpěv dospělého ptáka. Zebřičky , nejoblíbenější modelový organismus pro studium ptačího zpěvu, produkují asi 20 dní po vylíhnutí zpěv, který připomíná dospělého. Ve věku 35 dnů se mládě již plně učí dospělý zpěv. Nejranější písně jsou docela „plastické“, podléhají změnám a ptákovi trvá asi 2–3 měsíce, než přivede zpěv do konečné podoby, kterou má u pohlavně dospělých jedinců [50] .
Výzkum také ukazuje, že učení zpěvu je forma učení, která zahrnuje části bazálních ganglií . Modely učení ptáků se často používají jako modely pro učení lidského jazyka [51] . U některých druhů (jako jsou zebřičky ) je učení omezeno na první rok života, tyto druhy se nazývají „věkově omezené“ nebo „uzavřené“. Jiné druhy, jako je kanárek , jsou schopny se učit nové písně i v pohlavní dospělosti, takové druhy se nazývají „otevřené“ nebo „věkově neurčité“ [52] [53] .
Výzkumníci navrhli, že učení písní prostřednictvím široké kulturní komunikace umožňuje vytvoření mezidruhových dialektů, které pomáhají ptákům přizpůsobit se různým akustickým prostředím [54] .
Trénink ptáků rodiči byl poprvé demonstrován v experimentech Williama Thorpeye v roce 1954 . Ptáci chovaní izolovaně od samců svého druhu jsou schopni zpívat a jejich zpěv ve společných rysech obvykle připomíná zpěv dospělých ptáků, nemá však složité prvky a často se výrazně liší [55] . Takový zpěv často není schopen samice predisponovat. Kromě zpěvu rodičů je důležité, aby mláďata v senzomotorickém období slyšela i svůj vlastní zpěv. Ptáci, kteří ohluchli kvůli krystalickému zpěvu, produkují písně, které se výrazně liší od těch charakteristických pro tento druh [56] .
Mnoho ptáků je schopno převzít zpěv nejen svého vlastního druhu, ale i jiných více či méně příbuzných druhů. Mláďata mnoha druhů odchovaná rodiči příbuzných druhů jsou tedy často schopna vyvinout zpěv, který se podobá zpěvu pěstounů, a v některých případech dokonce predisponují samice tohoto druhu [44] . Jiní ptáci jsou schopni převzít zpěv ptáků jiných druhů, i když je chovali vlastní rodiče. Takové napodobování je schopno několik stovek druhů po celém světě. Například jméno mockingbird ( Mimus ) dostal tento pták právě pro svou schopnost kopírovat zvuky jiných ptáků a znovu je vytvářet. Dalším známým druhem schopným kopírování je špaček obecný ( Sturnus vulgaris ), zejména v Severní Americe , kam byl tento pták přivezen z Evropy, „napodobuje“ i posměchu. V Evropě a Británii je špaček obecný známým imitátorem zpěvu jiných ptáků, často vytváří zvuky takových ptáků, jako je káně lesní ( Buteo buteo ), Oriolus oriolus , Numenius arquata , sova popelavá ( Strix aluco ), kachny a husy . V některých případech jsou tito ptáci schopni napodobit hlas dítěte nebo dokonce zvuky padajících bomb během druhé světové války. Podle některých zpráv jeden špaček napodobil píšťalku fotbalového rozhodčího, což způsobilo během zápasu nedorozumění [57] .
Nejpůsobivějším a nejoblíbenějším příkladem napodobování zvuků ptáky je napodobování lidského jazyka. Je známo , že několik andulek chovaných v zajetí má repertoár až 550 slov. V napodobování lidského jazyka jsou také dobří papoušci Jaco ( Psіttacus erіthacus ), australští papoušci jako kakaduové ( Cacatua galerita ) a amazoňani jihoameričtí ( Amazona ). Alexander von Humboldt při svém průzkumu Jižní Ameriky popsal případ, kdy se mu podařilo od papouška slyšet „mrtvou řeč“ zmizelého kmene Atur. V Evropě jsou známy případy schopnosti napodobovat lidský hlas u některých členů čeledi corvidae , jako je kavka ( Corvus monedula ), straka ( Pica pica ) a krkavec ( Corvus corax ) [58] .
Přesné důvody této imitace však nejsou známy. Jsou to pravděpodobně komplikace jejich vlastního zpěvu, ale přínos takového jevu pro ptáka je stále předmětem výzkumu.
Existují také případy přiřazení hovorů spíše než ptačího zpěvu. Například eufonie tlustozobá ( Euphonia laniirostris ) často vysílá signál ohrožení jiným druhům, když se potenciální predátor přiblíží k jeho hnízdu a zůstane v bezpečí. Podobné chování je charakteristické i pro sojku obecnou ( Garrulus glandarius ) a ryzce rudohlavého ( Cossypha natalensis ). V jiných případech se imitace používá k nalákání kořisti do pasti, např. sokol obláčkový ( Micrastur mirandollei ) dokáže napodobit volání svých obětí o pomoc a následně chytit ptáky, kteří přiletěli na výzvu [ 59] .
Na ovládání hlasových signálů se podílejí následující části mozku:
Slovníky a encyklopedie | |
---|---|
V bibliografických katalozích |