Городской шум лишает певчих птиц репертуара

19.05.2021
98
0
0.0
Антропогенный шум вызывает задержки и неточности в процессе обучения птенцов пению и может привести к хроническому стрессу у взрослых птиц.

Шумовое загрязнение классифицируется как одна из основных экологических угроз. Чрезмерный шум вредит здоровью человека, нарушает сон, негативно влияет на нервную и сердечно-сосудистую системы, повышает риск метаболических заболеваний, которые могут привести к преждевременной смерти. Исследования показали, что воздействие шума связано с нарушением когнитивных способностей у детей, например, с проблемами обучения и речи.

Обучение пению птиц схоже с обучением речи и вокалу детей. Как и дети, птенцы учатся вокализации у взрослых наставников в чувствительный период своего развития. Молодые самцы зебровой амадины Taeniopygia guttata развивают оригинальные песни, имитируя взрослых самцов. Процесс обучения ограничен первым годом жизни, стабильные песни формируются в возрасте около 90 дней. Пение также их главный способ коммуникации. Зебровые амадины способны распознавать сородичей по вокальным сигналам и регулировать голосом развитие эмбрионов в яйцах.

Более ранние исследования зебровых амадин и других певчих птиц показали, что воздействие очень высоких уровней белого шума препятствует нормальному обучению пению. При экстремальных уровнях шумовое воздействие может привести к временной или постоянной потере слуха у птиц, но уровни шума, встречающиеся в городах, обычно недостаточно высоки, чтобы вызвать временные сдвиги пороговых значений. Однако нарушения когнитивного обучения у детей могут возникать уже при низких уровнях шумового воздействия с пиковой амплитудой 48 децибел. Ученые исследовали влияние реалистичного антропогенного шума, которому подвержены птицы и люди в городских районах, в частности, его влияние на развитие пения и является ли уличный шум стрессором для птиц, и связаны ли биомаркеры стресса с успехом в обучении.

Хенрик Брумм из Института орнитологии Общества Макса Планка и его коллеги отобрали 36 молодых самцов зебровой амадины, которых содержали в клетках в звукоизолированных боксах. Боксы были оснащены двумя динамиками, установленными на расстоянии 149 сантиметров друг от друга. В 17 день после вылупления, то того, как птенцы начинают запоминать песни, взрослые самцы были удалены из гнезд и с 18 по 100 день жизни молодым птенцам шесть раз в день проигрывали песни взрослых птиц. Дополнительно ученые воспроизводили шум транспорта с улиц Мюнхена в диапазоне от 60 до 80 децибел днем и от 50 до 70 децибел ночью, имитируя типичные значения уровня транспортного шума в местах обитания птиц рядом с оживленными улицами города. В то время как шум воспроизводился через оба динамика, образовывая однородное шумовое поле, песни наставника транслировались только из одного, чтобы имитировать пение одного самца-наставника. Для контрольной группы воспроизводились только песни взрослой птицы без шума транспорта.

Ученые обнаружили, что у птиц, подвергшихся воздействию шума, песня развивалась с задержкой по сравнению с контрольной группой. В контрольной группе наибольший прогресс в развитии наблюдался между 60 и 90 днями после появления из скорлупы, после чего у них сформировались устоявшиеся песни, а вариация слогов оставалась стабильной, тогда как у птиц экспериментальной группы онтогенетические изменения были более постепенными, они осваивали песни между 60 и 105 днями жизни. На 120 день испытуемые птицы догнали в развитии контрольную группу, их песни сформировались. При этом сходство между песней наставника и сформированной песней взрослых учеников было ниже у экспериментальной группы. При анализе уровней кортикостерона орнитологи не обнаружили статистически значимой разницы между птицами экспериментальной и контрольной групп. Для оценки влияния стресса от шума на иммунитет, птицам была введена подкожная инъекция PHA-кислоты, которая вызывает местную инфекцию и привлекает иммунные клетки к месту инъекции, провоцируя воспаление кожи. У экспериментальной группы иммунный ответ на инъекцию был слабее, что указывает на выраженный эффект хронического стресса.

Молодые птицы в экспериментальной группе пели так же много, как и контрольные птицы во время сенсомоторной фазы обучения вокалу. Это указывает на то, что задержка в развитии и более низкая успеваемость не были следствием отсутствия вокальной практики. Исследователи предполагают, что шумовое загрязнение может повлиять на культурную эволюцию пения птиц, поскольку ошибки копирования, вызванные шумом, могут накапливаться по мере того, как песня переходит от одной птицы к другой. Также ученые отмечают, что птичье пение может стать экспериментальной парадигмой для будущих исследований когнитивных нарушений, вызываемых шумовым загрязнением, особенно в том, что касается развития речи.



Комментарии (0)
avatar