Ученые ИПЭЭ РАН и Биологического факультета МГУ провели пионерское исследование по наследованию структуры ультразвуковых криков у межвидовых гибридов.
До настоящего времени было известно, что при гибридизации близких видов с сильно различающимися звуковыми сигналами у гибридных особей звуки, производимые за счет фонации – колебания голосовых связок, имеют структуру, промежуточную между двумя родительскими формами. Однако вопрос о наследовании криков ультразвукового диапазона, представляющих собой свист на основе турбулентности воздуха, оставался белым пятном.
Было проведено описание ультразвуков у детенышей лабораторных линий хомячка Кэмпбелла из восточной (Монгольская линия) и западной (Кош-Агачская линия) частей ареала, джунгарского хомячка, а также гибридов между самцами джунгарского хомячка и самками Кош-Агачских хомячков Кэмпбелла (рис.1). Всего было проанализировано 4000 звуков, полученных у 80 детенышей возраста 4-8 дней в «тесте изоляции».
Все исследованные группы производили две категории ультразвуковых сигналов: низкочастотные с центром около 41 кГц и высокочастотные с центром около 60 кГц, но в разном процентном соотношении. Низко- и высокочастотные компоненты могли присутствовать в криках либо поодиночке, либо вместе, формируя ультразвук с двумя частотами. Интересно, что при сравнении разных линий хомячка Кэмпбелла было обнаружено, что ультразвуковых криков с высокочастотной компонентой было больше у детенышей Монгольской линии, а криков с двумя компонентами – у детенышей Кош-Агачской линии. По составу криков гибриды показали не ожидаемые промежуточные значения между родительскими видами, но демонстрировали сигналы со своими собственными характеристиками – ультразвуки с низкочастотной компонентой у них встречались реже, чем у хомячков Кэмпбелла, ультразвуки с высокочастотной компонентой встречались реже, чем у джунгарских хомячков.
Ультразвуки с двумя компонентами у гибридов были представлены чаще, чем у обоих родительских видов (рис.2).
Для описания звуков и межгрупповых сравнений были использованы такие параметры как длительность и пиковая частота. По данным характеристикам крики гибридов резко отличались от таковых детенышей родительских видов - у гибридов низкочастотные сигналы были короче и характеризовались более низкой частотой, чем у обоих родительских форм, тогда как высокочастотные сигналы были длиннее, а пиковая частота ниже, чем у одного из родительских видов – джунгарского хомячка (рис.3,4).
Следует отметить, что низкочастотные сигналы детенышей двух линий хомячка Кэмпбелла значительно отличались как по длительности, так и по пиковой частоте (рис.3).
Впервые показано, что для свистовых криков млекопитающих основная частота криков межвидовых гибридов может иметь значения, лежащие далеко за пределами диапазона частот родительских видов. В контексте известной генетической детерминации вокализации у грызунов это интересный результат, который ставит много новых вопросов для дальнейшего исследования механизмов наследования способности к вокализации.
Исследование опубликовано в журнале Behavioural Processes издательства Elsevier.
Semen V. Piastolov, Ilya A. Volodin, Nina Yu. Vasilieva, Anastasia M. Khrushchova, Olga N. Shekarova, Elena V. Volodina. Comparison of ultrasonic isolation calls of pure-breeding and interspecies hybrid Phodopus dwarf hamster pups // Behavioural Processes, 2023, v. 210, 104917 https://doi.org/10.1016/j.beproc.2023.104917