Учёные обнаружили ультразвуковое общение у лягушек
Учёные из UCLA впервые сообщают о единственном известном виде лягушек, способных общаться с помощью чисто ультразвуковых сигналов, частоты которых слишком высоки для восприятия человеком. Этот вид, Huia cavitympanum, обитает только на острове Борнео в Юго-Восточной Азии.
Ультразвук — это высокочастотные звуки свыше 20 килогерц (кГц), что превышает верхний предел слышимости человека и намного выше частот 5–8 кГц, на которых способны слышать или издавать звуки большинство земноводных, рептилий и птиц. Для восприятия ультразвука ключевые части уха должны быть специально адаптированы.
Эти лягушки могут слышать звуки до 38 кГц — это самая высокая частота, которую когда-либо фиксировали у земноводных. Для сравнения, человек слышит до ~20 кГц, а обычная речь происходит на частотах 2–3 кГц.
В то время как у большинства из более чем 5000 видов лягушек в мире барабанные перепонки плоские и расположены по бокам головы, у Huia cavitympanum они вогнуты внутрь черепа, как у млекопитающих.
Исследователи Питер Наренс и Виктория Арч провели несколько ночей в удалённом районе обитания этих лягушек. Исследование было опубликовано 29 апреля в онлайн-журнале PLoS ONE.
Huia cavitympanum издаёт как слышимые человеком, так и полностью ультразвуковые сигналы.
"Вы смотрите на лягушку и видите, что она издаёт звук — по пульсации голосовых мешков, — но не слышите ничего. Это поразительно", — говорит Виктория Арч. "Затем вы смотрите на записывающее оборудование и видите мигающие индикаторы звука. Я никогда такого не видела. Для лягушки чисто ультразвуковая вокализация беспрецедентна".
Учёные выдвинули гипотезу, почему лягушки, живущие у шумного потока, используют оба типа сигналов.
"Мы предполагаем, что эти лягушки перешли к использованию более высоких частот, чтобы избежать интерференции со звуком rushing water в низкочастотном диапазоне", — объясняет Арч. "Однако высокочастотные звуки распространяются не так далеко. Издавая также низкочастотные сигналы, они могут общаться на большем расстоянии. А производя высокочастотные — полностью ультразвуковые — сигналы, они могут лучше коммуницировать поверх фонового шума. Производство обоих типов сигналов может быть стратегией "подстраховки", чтобы их услышали".
Это исследование может иметь значение для улучшения слуховых аппаратов и решения проблем со слухом у людей. Большинство аппаратов просто усиливают звук, включая ненужный фоновый шум.
Ранее, в 2006 году, Наренс и его коллеги обнаружили другой вид — Odorrana tormota в Китае, который также мог детектировать и производить ультразвук благодаря наличию необычного ушного канала. Однако китайские лягушки производят очень громкие крики, которые одновременно являются и слышимыми, и ультразвуковыми. В отличие от них, Huia cavitympanum с Борнео производит и звуки, которые являются чисто ультразвуковыми.
"Это уникально — и впервые обнаружено у любого вида лягушек", — заявил Наренс.
Лягушки в Китае и Huia cavitympanum на Борнео — единственные два известных вида лягушек с вогнутыми барабанными перепонками.
В ходе экспедиций учёные жили в полевых условиях, что было, по их словам, "огромным приключением" и дало ощущение открытия чего-то совершенно нового в нетронутом уголке планеты.