ハーモニック・ホッピングの収束進化:クリケットの高周波呼び出しの複数の起源

科学分野:

• 進化生物学の進化生物学について
• バイオアコースティクス バイオアコースティクス
• 動物のコミュニケーション 動物のコミュニケーション

背景:

• 音響信号の断続的な進化の一形態であるハーモニック・ホッピングは,様々な動物集団で観察されています.
• 男性のニワトリは通常,交尾のために低周波 (2-8 kHz) の鳴き声を出すが,いくつかのエネオプテリーナエ種は高周波の鳴き声を進化させ,一部の超音波 (>20 kHz) を発生させた.

研究 の 目的:

• クリケット属のPseudolebinthus (Eneopterinae) の高周波呼び出しを初めて記録する.
• この現象の背後にある音響的および形態学的メカニズムを調査する.
• エネオプテリーナエ (Eneopterinae) のニワトリのハーモニック・ホッピングの進化史を決定する.

主な方法:

• レーザードップラー振動計は,音の生成を分析します.
• 音を生成する構造を研究するために,マイクロコンピュータトモグラフィーと有限要素モデリング.
• 進化的出来事を再構築するための系統遺伝学的分析.

主要な成果:

• Pseudolebinthusのニワトリの高周波呼び出しは,基本から4番目ハーモニックまでのハーモニック周波数ジャンプによるものです.
• 音の生産システムにおける漸進的な形態学的変化が,周波数ジャンプを説明する.
• 系統遺伝学的分析は,エネオプテリナエの複数の独立したハーモニック・ホッピングの発生を示し,収束する進化を示しています.

結論:

• ハーモニック・ホッピングは,Pseudolebinthusのニワトリで確認され,この進化現象の既知の多様性を拡大しています.
• 形態学的および生体力学的要因は,クリケットの呼び出しにおける離散的な周波数シフトを促進します.
• 収束的な進化は,異なる文脈におけるエネオプテリーナエのニワトリのハーモニック・ホッピングの独立した進化を促した.