Луѓето одамна биле фасцинирани од птичјите песни и какофонијата на другите звуци на птиците. Но малку е познато како уникатниот вокален орган на птиците – сиринксот – варира од вид до вид или неговото подлабоко еволутивно потекло.
Три неодамнешни студии предводени од истражувачи од Универзитетот во Тексас во Остин откриваат нови факти. Студиите вклучуваат анатомски скенови со висока резолуција на сиринкси од колибрија и ноеви – најмалите и најголемите видови птици во светот – и откритието дека сиринксот и гркланот, гласниот орган на влечугите и цицачите, вклучувајќи и на луѓето, го делат истото развојно програмирање.
Според Џулија Кларк, професорка на Факултетот за геонауки во Џексон, оваа генетска врска помеѓу гласните органи е возбудлив нов пример за „длабока хомологија“, термин што опишува како различни ткива или органи можат да делат заедничка генетска врска.
Трите студии се изградени врз основа на заедничко и интердисциплинарно истражување на сиринксот со физиолози и развојни биолози, кои Кларк ги води повеќе од една деценија.
Истражувањето започнало во 2013 година кога Кларк, палеонтолог, открила сиринкс во фосил на птица слична на патка, која живеела на сегашниот Антарктик за време на доцниот период креда. Примерокот е најстариот откриен сиринкс. Но кога се обидела да го спореди фосилниот сиринкс со сиринкс на модерните птици, открила дека недостига научна литература. Многу од студиите датираат од 19 век, пред појавата на модерната научна слика, или наведени се тврдења од постари студии направени без нивна двојна проверка.
Со текот на годините, Кларк и членовите на нејзината лабораторија развија нови методи за дисекција, зачувување и КТ-скенирање на шприцовите, кои помогнаа да се открие сиринксот подетално. Овие подобрени погледи на гласниот орган на нојот и колибријата покажаа дека однесувањето на птиците може да биде исто толку важно како и сиринксот кога станува збор за репертоарот на звуците што ги произведуваат овие птици.
За време на посетата на фарма за ноеви во Тексас, истражувачите снимиле 11 типа повици, почнувајќи од високофреквентни ѕиркања и жубори кај бебиња ноеви до нискофреквентни свирења и бумови кај возрасни мажи. Тие вклучуваат неколку типа повици што никогаш претходно не биле снимени. Единствените звуци дефинитивно снимени од возрасни женски ноеви беа потсвиркувањата.
– Тие беа доста плодни потсвирувачи – изјави Мајкл Чиапоне, кој се вклучи во истражувањето, а сега е докторанд на Универзитетот во Минесота.
За студијата за колибрија, истражувачите го споредиле сиринксот на колибрија со сиринксот на пиштарките и ноќниците, и откриле дека сите три птици имаат слични гласни набори во нивниот сиринкс и покрај тоа што имаат различни начини на учење.
Според Лукас Лежандре, научен соработник во училиштето „Џексон“, кој го водел истражувањето за колибрија, наодите сугерираат дека заедничкиот предок на сите три птици, исто така, имал слична структура на гласните набори – и дека тоа можеби помогнало да се постави основата за еволуцијата во учењето на звукот кај колибријата.
Во исто време, Кларк и нејзиниот тим развиваа методи за зачувување и снимање на анатомијата на сиринксот кај други видови птици, тие соработуваа со Клифорд Табин, биолог на Универзитетот „Харвард“, за истражување на еволутивното потекло на сиринксот преку следење на генската експресија – придружен развој на гласните органи кај ембрионите на птиците, цицачите и рептилите.
Истражувањето објавено во „Срент биолоџи“ е кулминација на таа соработка. Студијата детализира како научниците ја откриле длабоката врска помеѓу гркланот и ткивата на сиринксот со набљудување дека истите гени го контролираат развојот на гласните органи кај ембрионите на глувците и кокошките, соодветно, иако органите произлегуваат од различни ембриолошки слоеви.
Студијата, исто така, го анализираше развојот на сиринксот кај видовите птици – што вклучуваше набљудување на генската експресија кај ембриони од 14 различни видови, од пингвини до брановидни папагали – и откри дека заедничкиот предок на модерните птици веројатно имал сиринкс со два извора на звук или два независно функционирачки вокални набори. Оваа особина се среќава кај птиците пејачки денес, што им овозможува на многумина да создадат два различни звука во исто време. Истражувањето сугерира дека заедничкиот предок на птиците можеби правел слично различни повици.
Овие резултати може да фрлат светлина врз потеклото на сиринксот, но сè уште не е познато кога сиринксот првпат се развил и дали диносаурусите што не се птици – предците на денешните птици – го имале гласниот орган, рече Кларк.
Сè уште никој не пронашол фосилен сиринкс од диносаурус што не е птичји.
Според Кларк, најдобриот начин да се разберат можностите за звуците на древните диносауруси е да се продолжи со проучување на вокализацијата што постои денес кај птиците, диносаурусите што сè уште се со нас и другите рептили братучеди.
– Не можеме да почнеме да зборуваме за производство на звук кај диносаурусите додека вистински не го разбереме системот кај живите видови – рече таа.
