Spadek liczebności ptaków może prowadzić nie tylko do zanikania poszczególnych gatunków, lecz także do utraty charakterystycznych dla nich melodii. To poważny problem – umiejętność śpiewania odgrywa bowiem istotną rolę w zdobywaniu partnerów i rozmnażaniu. Naukowcy sprawdzają, czy dzięki sztucznej inteligencji i odpowiednio przygotowanym nagraniom można przywracać zapomniane pieśni, a tym samym zwiększać szanse zagrożonych gatunków na przetrwanie.
Naukowcy przywrócili zapomnianą ptasią melodię. Pomogła AI
W jednym z parków w Buenos Aires naukowcy usłyszeli niedawno melodię, która nie rozbrzmiewała w tym miejscu od kilkudziesięciu lat. Była to jedna z pieśni wykonywanych w latach 60. XX wieku przez miejscowe pasówki obrożne (Zonotrichia capensis), która z czasem zanikła w tej okolicy.
Jej ponowne pojawienie się nie było wynikiem przypadku, a eksperymentu przeprowadzonego przez badaczy z Argentyny. Naukowcy odtworzyli dawną melodię komputerowo, aby sprawdzić, czy współcześnie żyjące ptaki uznają ją za wystarczająco naturalną, by zacząć ją naśladować. Niecałe trzy miesiące później jeden z miejscowych osobników zaczął wykonywać fragmenty odtworzonej pieśni.
Jak wskazują eksperci, eksperyment ten może mieć istotne znaczenie dla ochrony przyrody. Naukowcy coraz częściej zwracają bowiem uwagę, że zachowanie charakterystycznych dla poszczególnych gatunków pieśni jest ważne dla ich przetrwania. Umiejętność prawidłowego śpiewania pomaga ptakom zdobywać partnerów, bronić terytorium i skutecznie się rozmnażać.
Problem pojawia się wtedy, gdy populacja danego gatunku zaczyna się zmniejszać. Młode osobniki mają wówczas mniej okazji do nauki śpiewu od starszych ptaków. W rezultacie mogą wykonywać melodie nieprawidłowo, a niekiedy nawet przyswajać pieśni innych gatunków. To z kolei może utrudniać im znalezienie partnera i posiadanie potomstwa.
Czytaj więcej
Ptaki wymierają szybciej niż dotąd szacowano – nowe badanie w USA dowodzi, że spadek liczebności populacji gwałtownie przyspiesza. Jakie są przyczy...
Dlaczego śpiew ptaków jest tak ważny? Od niego może zależeć przetrwanie gatunku.
Jak wyjaśnia w rozmowie z brytyjskim dziennikiem „The Guardian” Rebecca Lewis, badaczka zajmująca się ochroną przyrody w Chester Zoo, samce ptaków, które dobrze śpiewają, mają dużo większe szanse na przyciągnięcie samic. Znaczenie ma przy tym nie tylko sama melodia, lecz także jej złożoność, powtarzalność i sposób wykonania. – Jeśli wykonanie pieśni wymaga dużego nakładu energii, ptak prawdopodobnie musi być w bardzo dobrej kondycji, aby móc ją zaśpiewać – zauważa Lewis. Jak wyjaśnia, śpiew może więc dostarczać potencjalnym partnerkom informacji o kondycji samca.
Gabriel B. Mindlin, profesor fizyki na Uniwersytecie w Buenos Aires i współautor badania dotyczącego pasówek obrożnych, podkreśla natomiast, że ochrona różnorodności biologicznej nie powinna ograniczać się wyłącznie do zachowania materiału genetycznego. – Kiedy ludzie mówią o różnorodności biologicznej, zawsze rozmawiamy o genach, o materiale genetycznym – zauważa naukowiec. Jak dodaje, równie ważnym elementem funkcjonowania populacji są zachowania wyuczone, które można określić mianem kultury zwierząt. Należy do nich właśnie między innymi śpiew przekazywany kolejnym pokoleniom ptaków.
Choć pasówki obrożne nie są uznawane za gatunek zagrożony w skali świata, naukowcy mają nadzieję, że wyniki argentyńskiego eksperymentu pomogą w przyszłości chronić znacznie rzadsze ptaki. Sztucznie odtwarzane melodie mogłyby służyć do nauki śpiewu nawet wtedy, gdy nie zachowały się oryginalne nagrania danego gatunku.
Czytaj więcej
Gorące lato sprawia, iż ptaki wędrowne pojawiają się w Europie o kilka tygodni szybciej niż dotąd. Zjawisko to budzi niepokój ekspertów – istnieje...
Jak ptaki uczą się śpiewać? Naukowcy odkryli wspólne elementy ich pieśni
Spośród około 10 tys. gatunków ptaków występujących na świecie blisko 4 tys. należy do ptaków śpiewających. Do tej grupy zaliczają się między innymi zięby, pasówki i kosy.
Ich pieśni bywają niezwykle złożone, a przynajmniej część wykorzystywanych dźwięków jest przyswajana poprzez naśladowanie innych osobników. Choć melodie poszczególnych gatunków znacznie się od siebie różnią, inne badania nad ptakami pozwoliły zidentyfikować wspólne elementy, z których są one zbudowane.
Naukowcy wyróżnili trzy rodzaje treli, trzy rodzaje gwizdów, a także tzw. dźwięki chaotyczne i harmoniczne. Sposób łączenia tych elementów zależy między innymi od środowiska, w którym ewoluowały poszczególne gatunki.
Przykładowo w tropikalnych lasach deszczowych częściej występują jednostajne gwizdy – dźwięk musi bowiem pokonywać duże odległości i przedostawać się przez gęstą roślinność. Z kolei w regionach o klimacie umiarkowanym, gdzie ptaki częściej porozumiewają się na mniejszych dystansach, popularniejsze są bardziej złożone melodie, w tym wyjątkowo szybkie trele.
Czytaj więcej
Najnowsze dane Eurostatu nie pozostawiają złudzeń – populacje ptaków i motyli w Unii Europejskiej wciąż maleją. Eksperci ostrzegają także, że tempo...
Zapomniana pieśń sprzed 60 lat. Jak udało się ją odtworzyć?
W przypadku eksperymentu przeprowadzonego w Buenos Aires naukowcy wykorzystali odręczne zapisy pieśni pasówek obrożnych sporządzone w latach 60. XX wieku. Na ich podstawie przygotowali komputerową rekonstrukcję melodii, która przestała być wykonywana przez miejscowe zwierzęta. Pieśni tego gatunku składają się z dwóch podstawowych części. Pierwszą jest trel, który pozostaje podobny u osobników zamieszkujących ten sam region. Drugą stanowi zaś motyw melodyczny, który może różnić się między poszczególnymi ptakami.
Część motywów udokumentowanych kilkadziesiąt lat temu nadal można usłyszeć w Buenos Aires, jednak inne całkowicie zanikły.
Badacze nie wiedzą dokładnie, dlaczego zniknęła melodia wykorzystana w eksperymencie. Mindlin zwraca jednak uwagę, że liczebność ptaków zamieszkujących park zdecydowanie się zmniejszyła.
Naukowcy tłumaczą, że zmiany w śpiewie ptaków mogą zachodzić również w sposób naturalny. Młode osobniki podczas nauki popełniają czasem błędy, które następnie utrwalają się i są powtarzane przez kolejne pokolenia. Znacznie gwałtowniejsze zmiany mogą jednak wynikać z działalności człowieka oraz spadku liczebności populacji.
Ptaki śpiewające uczą się melodii od innych przedstawicieli swojego gatunku, na przykład od ojców lub sąsiadujących osobników. W ten sposób w poszczególnych populacjach powstają charakterystyczne lokalne odmiany śpiewu, określane jako ptasie dialekty.
Okres, w którym ptaki mogą przyswajać nowe melodie, jest bardzo zróżnicowany. U niektórych gatunków trwa zaledwie kilka tygodni, podczas gdy inne zachowują zdolność uczenia się przez całe życie. Część ptaków posiada również wrodzoną wiedzę dotyczącą budowy pieśni – tłumaczą eksperci.
Czytaj więcej
Choć zwykle dzikie gęsi zobaczyć można było w Polsce na niebie w okresie przedwiośnia, to ostatnio – w miesiącach zimowych – też można zaobserwować...
Ptaki zaczęły śpiewać nieprawidłowo. Po ośmiu latach ich pieśni wróciły do normy
O tym, jak duże znaczenie ma nauka śpiewu, świadczą badania prowadzone przez Sarah Collins, profesor nadzwyczajna zajmującą się zachowaniem zwierząt na Uniwersytecie w Plymouth. Naukowczyni analizowała pieśni cierlików, które w ramach projektu ochrony przyrody przeniesiono z hrabstwa Devon do Kornwalii w Wielkiej Brytanii.
Początkowo ptaki wykonywały nietypowe melodie, które były piskliwe, powolne i znacznie mniej zróżnicowane niż pieśni osobników zamieszkujących pierwotne siedliska w Devon. – Brakowało im bogactwa dźwięków – wyjaśnia Collins. Po ośmiu latach zaobserwowano jednak, że śpiew przeniesionej populacji powrócił do normy.
Niektórym młodym ptakom odtwarzano nagrania pieśni cierlików, ale nie wszystkie osobniki uczestniczyły w nauce. Wyniki badań sugerują, że utracona różnorodność śpiewu może zostać odbudowana, choć nie wiadomo, czy podobny proces zachodziłby również u innych gatunków.
Jak wyjaśnia Collins, cierliki przychodzą na świat z wrodzoną znajomością elementów dźwiękowych, z których składają się ich pieśni. – Uczą się tego, jak łączyć te elementy – tłumaczy badaczka.
Niektóre gatunki ptaków śpiewających mają podobne uwarunkowania genetyczne, dlatego również mogą być zdolne do samodzielnego odzyskiwania dawnych melodii. U innych taka zdolność może jednak nie występować. Dlatego też Collins zaleca, by w projektach przenoszenia ptaków do nowych siedlisk zapewniać im możliwość nauki od odpowiednio dobranych osobników.
Czytaj więcej
Eksperci alarmują, że z powodu tegorocznych upałów w miastach zginęło znacznie więcej piskląt niż w poprzednich latach w okresie lęgowym. Z obserwa...
Zagrożony gatunek liczył zaledwie 250 osobników. Pomogli ptasi nauczyciele
Znaczenie bezpośredniej nauki śpiewu potwierdzają także badania przeprowadzone w Australii nad miodojadem, gatunkiem krytycznie zagrożonym wyginięciem. Liczebność jego dzikiej populacji spadła do około 250 osobników. Aby zwiększyć szanse gatunku na przetrwanie, naukowcy rozpoczęli hodowlę ptaków w ogrodach zoologicznych. Problem polegał jednak na tym, że osobniki wychowywane w niewoli musiały nauczyć się pieśni wykonywanych przez ptaki żyjące na wolności.
Badacze odkryli, że kontakt z zaledwie dwoma samcami pochodzącymi z dzikiej populacji wystarczył, aby ptaki wyhodowane w ogrodach zoologicznych nauczyły się tradycyjnych melodii. Co więcej, samce, które przyswoiły prawidłowy śpiew, mogły przekazywać tę umiejętność kolejnemu pokoleniu. – Czasami ptaki nie uczą się zbyt dobrze z płyt CD ani z samych nagrań. Potrzebują pewnego rodzaju interakcji – wyjaśnia Collins.
Wykorzystywanie dzikich ptaków jako nauczycieli wiąże się jednak z poważnymi trudnościami. Odławianie ich i przenoszenie do niewoli, aby mogły uczyć pisklęta wychowywane przez człowieka, może powodować silny stres oraz zwiększać ryzyko przenoszenia chorób u zwierząt. W przypadku gatunków, których populacje są już skrajnie nieliczne, takie działania mogłyby więc dodatkowo zagrozić zdrowiu i przetrwaniu poszczególnych osobników.
Naukowcy rozważają, czy w przyszłości rolę nauczyciela, zdolnego do bezpośredniej interakcji z ptakami, mogłaby przejąć sztuczna inteligencja.
Czytaj więcej
Naukowcy z londyńskiego Muzeum Historii Naturalnej ostrzegają, że odkryli nową, niezwykle niebezpieczną dla ptaków chorobę, którą wywołują tworzywa...
Ptaki mają własne dialekty. Ich znajomość wpływa na dobór partnerów
Badacze zwracają też uwagę, że samo opanowanie melodii charakterystycznej dla danego gatunku nie zawsze wystarcza – istotne jest także to, czy ptak posługuje się dialektem występującym w miejscu, w którym żyje. Wcześniejsze projekty przenoszenia ptaków do nowych siedlisk wykazały, że osobniki śpiewające w różnych dialektach wolniej dobierają się w pary.
– Ptaki, których pieśni do siebie nie pasują, nie tworzą par tak szybko, a kiedy już je utworzą, nie radzą sobie równie dobrze – wyjaśnia Rebecca Lewis. Zdaniem badaczki problem ten można ograniczać, zapoznając ptaki z melodiami charakterystycznymi dla miejsca, do którego mają zostać przeniesione.
Oznacza to, że w programach ochrony zagrożonych gatunków znaczenie może mieć nie tylko liczba wypuszczanych na wolność osobników, lecz także ich wcześniejsze przygotowanie do komunikowania się z miejscową populacją.
Sztuczna inteligencja może pomóc chronić ptasie pieśni przed zapomnieniem
W ostatnich latach naukowcy zyskali dostęp do większej liczby nagrań ptasiego śpiewu. Jak zauważa Gabriel B. Mindlin, do internetowych baz danych trafiają ogromne ilości materiałów rejestrowanych zarówno przez badaczy, jak i przez rosnącą grupę miłośników obserwowania ptaków. Zdaniem naukowca mogą one okazać się w przyszłości niezwykle cennym źródłem informacji o sposobach komunikowania się poszczególnych gatunków. – Pewnego dnia będziemy wdzięczni za wszystkie te nagrania – podkreśla Mindlin. – Nie sądzę, żebyśmy w pełni zdawali sobie sprawę z tego, że naprawdę musimy systematycznie rejestrować dialekty i sposoby komunikowania się – dodaje.
Naukowcy zaznaczają, że eksperyment przeprowadzony w Buenos Aires pokazuje, iż komputerowo odtworzona melodia może zostać przyswojona przez żyjące na wolności ptaki, nawet jeśli przez dziesięciolecia nie była ona słyszana w danej okolicy. Co istotne, przywrócona ptasia pieśń nadal rozbrzmiewa w parku. – Wciąż wykonuje ją zaledwie kilka osobników, dość blisko miejsca, w którym ją wprowadziliśmy – mówi Mindlin.
Eksperci nie wiedzą, jak długo melodia utrzyma się w miejscowej populacji – dopiero dalsze obserwacje pokażą bowiem, czy odtworzone pieśni mogą być trwale przekazywane kolejnym pokoleniom, a tym samym stać się skutecznym narzędziem ochrony zagrożonych gatunków.
