Коммуникация птиц в условиях городского шума: причины и последствия вокальной адаптации

Успешная акустическая коммуникация требует, чтобы звуки распространялись в окружающей среде от отправителя к получателю; вокализации, эффективно передающиеся в среде обитания, где они используются, поддерживаются естественным отбором. Эта гипотеза «акустической адаптации» (Morton 1975, Wiley and Richards 1978, Richards and Wiley 1980, Ryan and Brenowitz 1985) заложила основу концепции «сенсорного драйва» (Endler 1992), описывающей влияние среды на эволюцию сенсорных систем и сигналов во всех модальностях. Позволяя рассматривать сигналы животных как адаптации, сформированные отбором, эта концептуальная основа способствовала более глубокому пониманию поразительного разнообразия сигналов животных. Одним из факторов среды, создающих давление отбора на акустические сигналы, является фоновый шум (Ryan and Brenowitz 1985). Чтобы вызвать ответ у получателя, сигналы должны быть обнаружимы на фоне шума; обнаружимость сигнала определяется отношением сигнал/шум (SNR) и порогом маскированного слухового обнаружения у получателя (Marten and Marler 1977, Brenowitz 1982, Dooling 2004). В пределах определённой полосы частот сигналы с отношением сигнал/шум ниже порога обнаружения получателя оказываются «замаскированными». Таким образом, фоновый шум играет фундаментальную роль в определении того, какие «получатели» способны слышать вокализацию, а также в определении точности принятого сигнала. Уровень шума различается в разных местах, и имеются данные, что многие виды эволюционировали сигналы, максимизирующие характерное для среды обитания отношение сигнал/шум (обзор: Brumm and Slabbekoorn 2005). Для птиц, обитающих в городских районах и вблизи дорог, фоновый шум в значительной степени имеет антропогенное происхождение. Поэтому городское развитие предоставляет уникальную возможность для проведения «естественного» эксперимента, посвящённого изучению изменений сигналов в ответ на быстрое изменение акустической среды. Этот естественный эксперимент может помочь понять, как сенсорный драйв способен изменять сигналы и посредством каких механизмов происходят эти изменения. Понимание этого процесса также имеет важное значение для охраны природы...