Певчие птицы являются нашей основной моделью животных для изучения поведенческих и нейронных основ обучения вокалу и формирования памяти в целом. Огромное разнообразие песен птиц восхищает орнитологов и очаровывает биологов-эволюционистов как показатель видового разнообразия. Объяснение того, как сохраняются видовые различия в песнях, является сложной задачей, потому что птицы обычно учат свои песни, запечатлевая песни, которые они слышали, когда были молодыми. Что мешает молодым особям запечатлеться в песнях множества других видов в их среде обитания? При воздействии смеси различных песен своего и других видов молодые певчие птицы различают и выборочно учат песни, типичные для их собственного вида, что предполагает замечательную тонкую настройку звукового восприятия на самых ранних стадиях развития. Несмотря на важность этих результатов для нашего понимания процесса обучения вокалу, механизм, лежащий в основе раннего распознавания песни, остается неизвестным.
Новое исследование, проведенное учеными из Упсальского университета в Швеции, разрешает эту загадку, сначала продемонстрировав, что молодые пестрые и ошейниковые мухоловки из дикой природы различают песни своего вида еще до того, как покидают гнездо. Птенцы мухоловки в возрасте 10 дней смотрят на источник звука и издают больше просьб во время экспериментального воспроизведения песен своего вида, чем при воспроизведении песен других видов, демонстрируя, что различение песен у этих двух видов развивается невероятно рано. Затем исследователи поменяли местами развивающиеся яйца из гнезд каждого вида, чтобы они были полностью выращены родителями другого вида. Эти птенцы также различали песни своего вида, несмотря на то, что у них не было опыта общения с представителями своего вида, что свидетельствует о том, что различение песен не является результатом раннего обучения. Наконец, чтобы окончательно показать, что в основе дискриминации лежат генетические различия между видами, исследователи показали, что гибридные птенцы, образовавшиеся в результате спаривания родителей каждого вида, различают песни одного из видов - мухоловки-пеструшки. В совокупности эти результаты показывают, что дискриминация по песням имеет генетическую основу.
'Различия в песнях у разных видов птиц жизненно важны для выбора подходящих партнеров и согласования сложных социальных взаимодействий. Генетическая основа различения песен в раннем возрасте может помочь объяснить, как различия в песнях сохраняются в шумном и разнообразном мире», - говорит Дэвид Уиткрофт, научный сотрудник факультета экологии и генетики Университета Упсалы и соавтор исследования.
Процесс обучения пению у птиц и процесс изучения языка имеют замечательные поведенческие и нейронные параллели. Одной из самых давних проблем было определение того, как мозг кодирует голосовые воспоминания, лежащие в основе обучения. Результаты этого исследования показывают, что этот процесс начинается с генетического плана, выраженного в раннем возрасте.