リトルオークが音を使って社会的な絆を築く方法
研究によると、小型のウミスズメは距離を超えて声の呼びかけでアイデンティティを保っていることがわかった。
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社会的パートナー、例えば子供や仲間、隣人を認識することは、強い社会的絆を築くために重要なんだ。群れで生活する鳥たち、特に海鳥は、混雑した場所でお互いを見つけるために声を使うことが多い。でも、長距離でその音がどれだけ信頼できるかを理解することも重要だよ。
音が伝わる仕組み
音は特定の条件下で非常に遠くまで伝わることができる。例えば、青いクジラの歌は理論的には海の広い範囲で聞こえるんだ。けど、いつもそうなるわけじゃない。音が伝わるとき、さまざまな要因で強さや質を失うことがある。柔らかい音は大きい音よりも早く消えちゃうし、音が遠ざかるにつれて高い音から消えていくんだ、残った低い音は長く続く。音が通る環境、例えば空気の密度や湿度、圧力なども音の伝わり方に影響を与える。最終的には、音が弱すぎたり不明瞭になったりして誰にも理解できなくなることもある。
リトルオークスとその呼び声
リトルオークスは大きなコロニーに住んでいて、複雑な社会的相互作用を持つ海鳥なんだ。いろんな音を出して、彼らの呼び声にはたくさんの情報が詰まってる。中でも一番複雑なのが「クラシックコール」と呼ばれるやつ。これは長くて、いろんな音のタイプで構成されてる。リトルオークスは、巣にいるときや食べ物を探しに行った後に帰るときにこの呼び声を出す。クラシックコールは呼び手の性別やサイズを伝えるわけじゃないけど、巣を共有するパートナーは似たような呼び声を持ってることが多い。
このクラシックコールには、呼び手を特定できる特徴、例えば音の高さや長さが含まれてる。長距離でも鳥のアイデンティティを効果的に伝えられるから、リトルオークスの社会的なやり取りには重要なんだ。
もう一つの呼び声は「シングルコール」で、これは短くてシンプル。いろんな状況で出されて、巣の中にいるときでも飛んでるときでも聞こえる。このコールは個体ごとにとても特異的で、誰が呼んでいるかを特定しやすい。正確な目的は不明だけど、近距離コミュニケーション用だろうね。
研究
この研究は、クラシックコールとシングルコールの情報が距離によってどれだけ変わらないかを見たんだ。呼び手がどれだけ識別できるかを調べることが目的だった。
研究者たちは、地域の天候情報に基づいて音がどのように伝わるかをシミュレートするモデルを作った。知られているリトルオークスの呼び声を録音して、音が遠くに行くにつれてどれだけ理解できるかをテストした。
研究の場所と方法
研究はノルウェーの北極にあるホルンズンドで、繁殖シーズンに行われた。研究者たちは、リトルオークスが巣にいるときの音を収集したんだ。特別なマイクを鳥に近づけて、邪魔しないようにした。各巣は繁殖期間中に何度も録音されて、十分なデータが集まるようにした。
音の強さを測るために、研究者たちは正確な音レベルメーターで機材をキャリブレーションした。録音を基にして、異なる距離で呼び声がどれだけ大きかったかを計算した。温度や湿度、圧力が繁殖シーズン中の音の伝わり方にどのように影響するかを理解するために、長期的な気象データも見たよ。
音の伝播モデル
音が距離を越えてどう広がるかを評価するために、研究者たちは音が球状に移動する基本モデルを使った。つまり、音は発生源から均等に広がるんだ。温度や湿度など、さまざまな条件がモデルに考慮された。研究者たちは、リトルオークスのコミュニケーションに関連する可能性のある距離を選んで研究したんだ。
録音したリトルオークスの呼び声を使って、異なる距離に応じて分析・調整された。各呼び声は、距離に関してどれだけ特定できるかを調べるために、キー特徴が分析されたよ。
音響分析
呼び声をモデルで処理した後、研究者たちはその音からキー特徴を引き出して、どれだけ呼び手の鳥を特定できるかを分析した。呼び声はクラシックコールとシングルコールの2つに分けて分析された。どれだけ遠くに行ってもオリジナルの鳥と一致させられるかを見たんだ。
結果
研究の結果、クラシックコールはより大きく、シングルコールに比べて距離が離れても呼び手のアイデンティティを保つことができることがわかった。クラシックコールはその構造を保ちつつ、個別の情報を伝える能力も持っているみたい。
シングルコールは認識できるけど、わずか短い距離で情報の約半分を失ってしまった。これから考えると、認識はできるけど、主に近距離での交流に使われるかもしれないね。
距離を越えたコミュニケーション
要するに、リトルオークスは音声呼び声を通じて自分のアイデンティティを長距離で維持できるんだ。クラシックコールのおかげで、彼らは離れていても効果的にコミュニケーションができる。呼び声は品質や形にあまり変化がなくて、広い北極環境の中でお互いを認識するのに役立ってる。
これらの鳥がどうやって音を使ってコミュニケーションするかを理解することで、彼らの社会的相互作用や行動についての重要な詳細が明らかになるかもしれない。この洞察は、餌を探したり巣を作ったりする活動の中で、他のリトルオークスとの関係を維持する方法を学ぶ手助けにもなるよ。
意義と未来の研究
この研究は、将来の研究の新しい道を開くよ。リトルオークスがさまざまな状況で自分の呼び声をどう使っているか、まだまだ学ぶことがある。実験をして、鳥が呼び声に応答できなくなる距離を特定することもできるかもしれない。
さらに、この結果はリトルオークスの呼び声が単に短距離コミュニケーション用ではなく、広い距離でも効果的に使えることを示唆している。この特性は、彼らの生存に役立ち、仲間を見つけたりコロニー内のつながりを維持する助けになるよ。
環境が音の伝播に与える影響も重要だ。この研究は、北極のツンドラのような開けた、邪魔をしない生息地が音の伝わりやすさに適していることを強調している。これらの相互作用をさらに理解することで、リトルオークスだけでなく、音でコミュニケーションを取る他の種についての知識も深まるかもしれない。
結論として、この研究はリトルオークスのような社会的動物における音声コミュニケーションの重要性を強調している。彼らの声の信号は単なる音じゃなくて、社会構造やコミュニティ内での相互作用において重要な役割を果たす複雑なコミュニケーションの形であることを示しているんだ。
タイトル: Long distance calls: negligible information loss of seabird social vocalisations over propagation down to the hearing threshold
概要: How well does the information contained in vocal signals travel through the environment? To assess the efficiency of information transfer in little auk (Alle alle, an Arctic seabird) calls over distance, we selected two of the social call types with the highest potential for individuality coding. Using available recordings of known individuals, we calculated the apparent source levels, with apparent maximum peak sound pressure level (ASPL) of 63 dB re 20 {micro}Pa at 1 m for both call types. Further, we created a sound propagation model using meteorological data collected in the vicinity of the little auk colony in Hornsund, Spitsbergen. Using this model, we simulated call propagation up to the putative hearing threshold of the species, calculated to equal ASPL of signals propagated to roughly one kilometre. Those propagated calls were then used in a permuted discriminant function analysis, support vector machine models, and linear models of Beechers information statistic, to investigate whether transmission loss will affect the retention of individual information of the signal. Calls could be correctly classified to individuals above chance level independently of the distance, down to and over the putative physiological hearing threshold. Interestingly, the information capacity of the signal did not decrease with propagation. While this study touches on signal properties purely and cannot provide evidence of the actual use by the animals, it shows that little auk signals can travel long distances with negligible information loss. For the animals, this could mean that they can recognize calls of the members of their social networks as far as those calls are actually audible, and support the hypothesis that vocalisations could facilitate long-distance communication in the species.
著者: Anna N. Osiecka, P. Bryndza, E. F. Briefer, K. Wojczulanis-Jakubas
最終更新: 2024-03-08 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.04.583271
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.04.583271.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
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