Окружающая среда и социальные факторы могут влиять на эволюцию структуры звуков у млекопитающих. Исследователи из МГУ им. М.В. Ломоносова и Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) сравнили ультразвуковые крики девяти видов полевок для того, чтобы проверить гипотезы о влиянии на акустическую структуру криков детенышей размеров тела, генетического родства, подземности или наземности и стиля жизни (группового либо одиночного).
Сравнительные исследования вокального поведения среди нескольких генетически близкородственных видов млекопитающих помогают выявить эволюционные адаптации акустической коммуникации к жизни при различных условиях социальной и окружающей среды. У грызунов, в отличие от человека, китов, летучих мышей и тюленей, у которых имеется вокальное научение, акустические репертуары предопределены генетически с рождения, и таким образом развитие звуков в онтогенезе представляет собой само-разворачивающуюся программу. Ученые предположили, что если приспособление к средовым и социальным условиям приводит к эволюционным изменениям в акустической структуре криков у взрослых, то эти изменения могут также затрагивать акустическую структуру криков детенышей. Полевки подсемейства Arvicolinae оказались удобной модельной группой для сравнительного изучения вокального поведения, поскольку внутри подсемейства разные виды различаются по размерам тела, подземному либо наземному стилю жизни, средам обитания (с высокой или низкой растительностью) и степени социальности (жизни в группах или поодиночке).
Как и у многих других грызунов, детеныши полевок подсемейства Arvicolinae кричат, выпав из гнезда, призывая таким образом на помощь родителей или других членов семьи. Такие крики, так называемые крики изоляции, есть у детенышей всех видов грызунов. Детеныши грызунов рождаются слепыми и в течение первой недели после рождения лишены шерстного покрова. Они неспособны к самостоятельной терморегуляции и не могут сами передвигаться, так что полностью зависят от помощи взрослых.
Запись ультразвуков детенышей девяти видов полевок в возрасте от 2 до 5 дней во время 2-х минутной изоляции из гнезда проводили в лабораториях Биологического Института Санкт Петербургского университета, научно-экспериментальной базы «Черноголовка» ИПЭЭ РАН, Зоологического Института РАН Санкт Петербурга и Московского зоопарка. Для пяти из девяти видов ультразвуки детенышей были описаны впервые. Всего в анализ было включено 905 ультразвуков от 87 детенышей.
Для детенышей сравнили величины акустических параметров ультразвуков и затем каждого взвесили измерили у них длину тела, хвоста, и плюсны. Детеныши разных видов различались по размерам тела и акустическим признакам ультразвуков (длительности, основной и пиковой частотам), позволяющим различать виды по крикам с вероятностью 67.8%. От вида к виду средняя длительность ультразвуковых криков варьировала от 35 до 166 миллисекунд, а средние максимальная основная частота от 39.9 до 61.6 кГц и минимальная основная частота от 23.1 до 43.1 кГц. Ультразвуки разных видов полевок сильно различались по формам контура частотной модуляции, встречаемости нелинейных вокальных феноменов и по числу нот в криках.
«Собранный материал позволил проверить гипотезы о влиянии на акустические параметры ультразвуков веса тела, филогенетической близости между видами, влияния биотопов (гипотеза акустической адаптации), влияния адаптации к подземному образу жизни и социальной среды (гипотеза социальной сложности). Единственным фактором, статистически влияющим на акустические параметры ультразвуков детенышей, оказался размер тела. Этот фактор показывал положительное влияние на длительность и отрицательное влияние на частотные параметры криков. При этом ни филогенетическое родство, ни подземный или наземный стиль жизни, ни условия жизни в высокотравной или низкотравной среде, ни сложность семейных групп разных видов не влияли значимо на различия в акустических свойствах ультразвуков детенышей девяти видов полевок», – рассказала к.б.н., старший научный сотрудник ИПЭЭ РАН Елена Володина.
Результаты исследования опубликованы в Q1 журнале Behavioural Ecology and Sociobiology: Volodin I.A., Dymskaya M.M., Rutovskaya M.V., Golenishchev F.N., Vasilieva N.A., Volodina E.V. Comparative analysis of acoustic traits of pup ultrasonic calls across nine vole species. Behavioral Ecology and Sociobiology, 2025, v. 79, N 11, 108.