Czy ryby nas słyszą? O komunikacji między „milczącymi” zwierzętami

Dźwięki – choć wydają się nas otaczać – w istocie powstają w naszym mózgu, podobnie jak obrazy. Stymulacje, które do tego prowadzą, są fizycznej natury, a nasze receptory uczą się rozpoznawać te zjawiska fizyczne i tłumaczyć je na język, którym komunikuje się nasz układ nerwowy – czyli na prąd elektryczny.

Zagadnienie pierwszeństwa jaja bądź kury biologia rozwiązała już dawno. Jajo było pierwsze, bo istnieją starsze ewolucyjnie od ptaków (a zatem i kur) zwierzęta, które składają jaja, całkiem podobne do tych ptasich nie tylko na pierwszy rzut oka. Cała ta grupa zwierząt, które jaja składają, do której wpadają np. wszystkie gady, to owodniowce. Niekiedy jednak pytanie: „co było pierwsze?” zdaje się znacznie trudniejsze. Tak jest w przypadku pytania o wydawanie przez zwierzęta odgłosów i posiadanie uformowanego aparatu słuchu.  

 

To co jest na zewnątrz naszej głowy, a nawet jeszcze w uchu, to fale akustyczne. Zjawisko jak najbardziej mechaniczne, rozprzestrzeniające się i, o ile zawierające się w stosownych częstościach drgań, to dla nas słyszalne. Ponieważ od zawsze uważaliśmy, że „dzieci i ryby głosu nie mają”, za jedynych zdolnych do wokalizacji uznawaliśmy ssaki i ptaki, spychając „zwierzęta zimnokrwiste” w niebyt badań nad bioakustyką. Pozwalało to przyjmować, że ponieważ nawet rzeczywistość nieożywiona generuje fale akustyczne (np. spadające kamienie, szumiące fale morskie i inne szemrzące strumyki), których odbiór i rozpoznawanie może być istotne dla przeżycia organizmu, słuch musiał być pierwszy.  

 

Sama zaś anatomia porównawcza szła w sukurs tym koncepcjom, gdyż tylko ssaki mają w pełni wykształcony zmysł słuchu, z uchem środkowym wyposażonym w tzw. kosteczki słuchowe. Ich ewolucja przebiegała w ten sposób, że u już rybich przodków czworonogów są one łukami skrzelowymi, a jeszcze u gadów są duże i siedzą u podstawy czaszki czy zapewniając ruchomość szczękom.

Dopiero u bardzo prymitywnych ssaków na początku okresu jurajskiego pojawia się coś, co można uznać za ucho środkowe, a błona bębenkowa to struktura, która pojawiała się ewolucyjnie nawet kilka razy niezależnie. Takie ewolucyjne konwergencje, czyli pojawianie się niezależnie podobnego i podobnie działającego narządu w różnych grupach organizmów, świadczą jednak o silnej presji selekcyjnej faworyzującej. A zatem o potrzebie, która była matką licznych ewolucyjnych wynalazków tego samego rodzaju.

Istotnie, najwcześniejsze ssaki były na ogół niewielkimi nocnymi owadożercami. Dzięki tym małym kostkom w uchu środkowym ssak rozszerzył swój zasięg słyszenia o dźwięki o wyższym tonie, co poprawiłoby wykrywać owady w ciemności. Dowody na to, że młoteczek i kowadełko ssaków są homologiczne do kości stawowej i kwadratowej ich przodków gadów, były pierwotnie embriologiczne, a od tego odkrycia obfitość skamieniałości przejściowych zarówno wspierała wniosek, jak i podała szczegółową historię tego przejścia. Podobnie ewolucja strzemiączka (z tzw. columelli) była wcześniejszym i odrębnym wydarzeniem, a kostka ta jako słuchowa występuje już u płazów, a zatem gadów i ptaków. 

 

Wracajmy jednak do wydawania przez kręgowce głosów, bo właśnie na łamach „Nature communications” pojawiło się doniesienie paleontologów i bioakustyków z Uniwersytetu w Zurychu, którzy zabrali się za rewizję naszego słynnego przysłowia o milczących rybach. Okazało się, że stworzenia te, a zarejestrowano nagrania wokalne i kontekstowe informacje behawioralne towarzyszące wytwarzaniu dźwięku aż u 53 uważanych za „milczące” gatunków czterech głównych układów kręgowców, które mają coś ewolucyjnie wspólnego z czworonogami, choć nie zawsze na to wyglądają (żółwie, hatterie, płazy beznogie i ryby dwudyszne), nie są może aż tak rozćwierkane jak ptaki ani gadatliwe jak delfiny czy ludzie, ale „dają głos”.

Intencjonalne wydawanie dźwięków jest dla zwierząt bardzo ważne – służy opiece nad potomstwem, ostrzeganiu innych o zagrożeniach, zalotom… Same silnie kontrolowane przez dobór naturalny sytuacje. Przestaje zatem dziwić, że gdy przyłożyć do tych dających głos kręgowców filogenetyczne miary, wychodzi bez dwóch zdań na to, iż to wydawanie głosu poprzedzało wyśrubowany aparat słuchu. Cała ta część behawioru kręgowców związana z wokalizacją pojawiła się na naszej planecie już 400 mln lat temu. Także i dźwięki ryby dwudysznej, i żółwi, i ptaków śpiewających, i ryk lwa oraz mowa ludzka mają wspólny i pradawny korzeń.

Odkrycie to i bardzo ciekawą serię nagrań głosów rozmaitych „milczących” zwierząt zawdzięczamy pierwszemu autorowi pracy, Gabrielowi Jorgewich-Cohenowi, który z mikrofonem w ręku przez dwa lata zarejestrował dźwięki wydawane paszczą przez 50 gatunków żółwi.

Nagrał także wokalizacje, o których nie wiadomo, jak dokładnie są uzyskiwane. Chociażby u beznogiego afrykańskiego płaza, nowozelandzkiego jaszczura zwanego hatterią i ryb dwudysznych, uważanych za najbliższych żyjących krewnych przodków zwierząt lądowych. Wokalizacja zatem zdaje się ewoluować razem z płucami, a nie razem z uszami. Uszy zaś ewoluują w następstwie coraz bardziej istotnego dla przeżycia świata dźwięków wokalizowanych.

Czy zwierzęta słyszą siebie nawzajem? Być może, choć jeżeli aparat słuchowy taki jak nasz jest wyostrzony na odbiór natężeń dźwięku bardzo głośnego, a tu szepczą między sobą żółwie, to czy to ma znaczenie biologiczne? Pytanie jest ważne, ale samo zainteresowanie wokalizacją zwierząt uważanych dawniej za milczące to nie tylko zabawa biologów ewolucyjnych. Trzeba teraz na poważnym anatomicznym, fizjologicznym i molekularnym wreszcie poziomie zrozumieć, jak te aparaty głosowe (i słuchowe) w ogóle działają u stworzeń innych, niż ssaki czy ptaki. Bo to jest zagadnienie z zakresu nauki o komunikacji. Komunikacja zaś to podstawa współistnienia nas wszystkich na tej planecie. Wewnątrz populacji i między różnymi populacjami i gatunkami. 

#dźwięki #mózg #język #słuch