새 과학 : 새 연구에서 보류 된 새의 노래에 관한 공통된 개념

개인은 어떻게 그들의 동료를 선택합니까? 왜 다른 사람들보다 동료들을 끌어들이는 데 더 성공적입니까?

이 오래된 질문은 인간을 포함하여 모든 동물과 관련이 있습니다. 자연 선택에 관한 다윈의 이론은 그것들에 대답하는 한 가지 방법을 제공합니다. 때로는 "적자 생존"이라고 표현되는이 이론은 가장 빠른 주자, 최고의 사냥꾼, 최고의 수확량을 가진 농부 등 환경에서 생존하는 데 가장 잘 어울리는 친구를 선택하는 것이 유익하다는 것을 예측하여 친구 선택에 적용 할 수도 있습니다.

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이것은 인간의 고유 한 성 (性) 역할과 복잡한 사회적 규범의 맥락에서 사람들이 짝을 지니기 때문에 인간의 섹슈얼리티에 대한 요약으로는 다소 단순합니다. 하지만 우리와 같은 연구자들은 다른 동물의 배우자 선택이 이런 종류의 적응에 의해 영향을받는다고 생각합니다. 그것은 과학자들의 진화에 대한 이해와 맞습니다: 여성이 잘 적응한 남성과 교미하기를 선택하면 그들의 자손도 생존 할 수있는 더 좋은 기회를 가질 수 있습니다. 유익한 형질이 추수되고 미래 세대에 보존됩니다.

그러나 많은 종에서 수컷은 분명히 적응력이없는 것처럼 보이는 특성을 보여줌으로써 배우자를 끌어들이려고합니다. 공작의 눈부신 꼬리 또는 송 버드의 아름다운 곡과 같은 이러한 신호는 원래 다윈의 자연 선택 이론에 던져진 큰 렌치였습니다. 이러한 특성은 환경에서 생존 가능성이 높은 동물을 만드는 것과는 정반대의 역할을합니다. 화려한 꼬리 표시 또는 화려한 멜로디는 성 가시고, 사랑의 이익뿐만 아니라 육식 동물에게 알립니다. 다윈은 이렇게 불일치하여 화가났습니다. "공작새의 꼬리에 깃털이 보이면, 내가 그것을 보았을 때마다 나를 아프게합니다."

이 수수께끼에 대해 생각해 보면 다윈은 또 다른 주요 이론 인 성적 선택에 이르게되었습니다. 적응을 직접적으로 표시하는 대신, 남성은 여성이 동료를 선택할 때 이러한 특징을 선호한다면 비용이 많이 드는 비 적응 신호를 만들어야 할 수도 있습니다. 여성의 경우 이러한 신호는 간접적으로 말하면 남성이 좋은 친구가 될 수 있음을 의사 소통 할 수 있습니다. 왜냐하면 그 사람 때문에 생존하고 성공할 수 있기 때문입니다. 이 모델에서 가장 값 비싼 특성이 가장 매력적입니다.

그러나 여러 여성과 유대감을 형성하고 유대를 형성하려는 수컷과 함께, 말다툼이 제기되면, 종족적 인 종족에서와 같이 어떻게 될까요? 이 이론에 대한 논리적 인 다음 단계는 아름다운 신호를 생성하라는 압력이 급증 할 것이고, 정교한 장식품을 가진 사람들에 대한 보상을 쌓을 것이라고 예측할 수 있습니다. 가장 성공한 남성이 가장 특별한 특징을 가진다면, 여러 세대에 걸친 계속되는 군비 경쟁은 인구를보다 극단적 인 특성으로 전환시킬 수 있습니다. 이것은 직관적 인 이론입니다 - 동료에 대한 경쟁이 심해질수록 성적인 특징이 점점 더 정교해질 것입니다. 그러나 그것은 생명 나무 전체에서 시험되지 않았습니다.

Non-non-monogamous mating systems은 실제 동물에서 성적 선택을 정말로 증가 시키는가? 성적 선택의 힘이 증가함에 따라 성적으로 선정 된 특성이 더욱 극단적으로 변하는가? 꼬리가 더 길어 지는가? 더 아름다운 노래? 전산 방법, 행동의 진화 및 송 버드의 전문성을 갖춘 두 명의 생물 학자로서 우리는 조사하기로 결정했습니다.

새 데이터베이스 구축하기

진화는 삶 자체만큼이나 복잡합니다. 새로운 계산 능력을 통해 우리와 같은 연구자들은 특정 형질이 단순히 함께 발생하는 경향이 있는지 여부를 테스트 할 수 있습니다. 대신, 우리는 과거에 대해 탐구하고 종들이 오늘날 어디에 왔는지를 역사를 통해 여행 한 길을 식별하려고 노력할 수 있습니다.

여러 명의 동료를 끌어들이려는 남성이 성적인 선택을 증폭시키고 점점 더 정교한 디스플레이의 진화를 가져올 것이라는 이론을 테스트하기 위해 새로운 데이터 세트와 혁신적인 방법이 모두 필요했습니다.

Songbirds는이 질문을 연구하는 훌륭한 시스템입니다. 첫째, 많은 종들이 사회적으로 (비록 반드시 성적으로는 아닐지라도) 일부일처 제를 제외하고는 동물계에서는 드문 경우지만, 역사상 폴리 뉴니에 대한 많은 독립적 인 전환이있었습니다. 따라서 우리는 여러 파트너를 찾는 사람들의 노래에 단일 파트너를 찾는 새의 노래를 쉽게 비교할 수 있습니다. 송 버드는 집 참새의 단순한 트윗부터 조롱하는 새의 정교한 카덴차에 이르기까지 엄청나게 다양한 노래를 가지고 있습니다.

출판 된 문헌 및 현장 가이드를 검색하여 현재까지 최대 규모의 350 종 이상의 종에 대한 약 700 종의 종과 노래 데이터에 대한 교배 시스템 데이터를 수집했습니다. 우리는 최근에 출판 된 계통 발생 - 모든 조류의 조상에게까지 - 모든 조류 진화의 역사를 다룬 "가계도"를 얻었다. 이것은 송 버드 계보를 통해 우리의지도 역할을 할 것입니다.

우리는 특성 데이터를 계통 발생과 병합하여 시간에 거꾸로 추적하여 각 가금류 그룹의 조상들이 어떻게 소리를 내고 행동했는지를 추정했습니다.

이 접근법은 우리가 인간 가족 상봉에 참여하고 대다수의 가족 구성원이 금발 머리카락을 가지고 있고 스웨덴어로 말하고있는 것으로 나타 났을 때와 비슷합니다. 우리는 가족 중 오랫동안 떠난 배우가 금발 머리를 가졌다 고 추측합니다 아마 스웨덴어를 말할 것입니다. 그 다음, 우리는 대부분의 노르웨이 인을 말하는 금발의 사람을 찾기 위해, 첫번째 가족의 ​​먼 친척과 또 다른 가족 상봉회를 방문 할 수 있었다. 또 다른 모임에서, 아마 우리는 갈색 머리 사람들이 스페인어를 말할 것입니다. 이 연구를 통해 수 백번 연구자들은이 가족의 역사에서 머리 색깔과 언어 사이에 어떤 연관성이 있는지를 파악할 수있었습니다.

새 가계도와 유사한 방법을 사용하여 우리는 짝짓기 행동이 살아있는 종의 노래와 어떻게 관련이 있는지뿐만 아니라 이러한 행동이 수천 년 및 수백만 년 동안의 새들의 진화 역사에 어떻게 영향을 미쳤는지를 테스트 할 수있었습니다. 현대 노래 송의 조상들의 가능한 행동을 추정함으로써 노래 진화의 속도가 어떻게 짝짓기 행동에 의해 영향을 받는지를 포함하여 이러한 특성의 진화 속도를 계산할 수 있습니다.

성적인 선택, 그러나 한 방향으로

우리가이 깊은 분석을 수행했을 때 그 결과는 우리를 놀라게했습니다. 우리는 남성이 여러 명의 친구를 찾고있는 종에서 노래가 더욱 정교해질 것으로 예상되는 관계를 찾지 못했습니다. 그 대신, 우리는 흥미로운 진화론 적 패턴을 발견했습니다. 노래는 어떤 다방면의 방향으로 진화하는 것이 아니라 더 빠른 다원적 인 계통으로 진화하는 것처럼 보였습니다.

이 조상의 남성들이 서로 더 정교한 노래로 경쟁하기보다, 노래는 세대를 뛰어 넘는 흔들리는 진자처럼 단순하고 복잡한 사이에서 진동하는 것처럼 보였습니다. 순간적으로 빠르게 변했지만 장기간 일관된 방향으로 변하지 않았습니다. 이 polygynous 종의 노래가 너무 간단하거나 너무 정교하게되면, 그들은 중간을 향해 뒤로 움직이기 시작했습니다.

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이러한 결과는 생식 성공 및 진화론 적 압력에 대한 우리의 초기 광범위한 직관에 도전하게됩니다. 진화론 적 나무를 통해 많은 일부일처 제와 다진 조류 종의 노래를 연구함으로써, 우리는 지배적 인 지혜와 대조되는 결과를 발견했습니다: 여러 동료를 끌어들이는 종은 더 복잡한 노래를 가지고 있지 않았지만 그들의 노래는 빠르게 진화하고있었습니다. 이것은 진화론에서 일부일처 제성과 성적 선택에 대한 고전적 가설을 바꿀 수있는 새로운 증거이다.

우리의 연구는 과학자들이 앞으로 성 선택을 연구 할 때, 연구되는 형질의 크기뿐만 아니라 변화되는 속도를 생각할 필요가 있음을 보여줍니다.

이 기사는 Nicole Creanza 및 Kate Snyder의 The Conversation에 처음 게시되었습니다. 여기에 원본 기사를 읽으십시오.