מדע הציפורים: תפיסה נפוצה על שיר של ציפור נעלה במחקר חדש

איך אנשים בוחרים את בני זוגם? למה הם מוצלחים יותר במשיכת בני זוגם מאחרים?

שאלות עתיקות אלה רלוונטיות באופן רחב לכל בעלי החיים, כולל בני אדם. התיאוריה של דרווין על הברירה הטבעית מציעה דרך אחת לענות עליהן. לפעמים ניסוח "הישרדות של החזקים", התיאוריה יכולה לחול גם על בחירה להזדווג, מנבא כי זה מועיל לבחור את בן הזוג המתאים ביותר לשרוד בסביבתו - הרץ המהיר ביותר, הצייד הטוב ביותר, האיכר עם התשואות הגבוהות ביותר.

ראה גם: ציפורים עצובות מאוד להראות כיצד אוכלוסייה יכולה למות מבדידות

זה קצת פשטני כמו סיכום של המיניות האנושית, כמובן, שכן בני זוג זוג בהקשר של נורמות חברתיות מורכבות ותפקידים מגדריים כי הם ייחודיים אנושיים. חוקרים כמונו חושבים, עם זאת, כי הבחירה התאומה אצל בעלי חיים אחרים מושפעת מהסוגים האלה של הסתגלויות נתפסות. זה מתאים להבנת המדענים את האבולוציה: אם נקבות בוחרות להזדווג עם זכרים מותאמים היטב, לצאצאיהם יש סיכוי טוב יותר לשרוד גם כן. תכונות יתרון בסופו של דבר עבר למטה נשמר בדורות הבאים.

אבל במינים רבים, הזכרים מנסים למשוך בני זוג על ידי הצגת מאפיינים שנראים בהחלט לא הסתגלותיים. אותות אלה - כמו זנב מסנוור על טווס או מנגינה יפה מציפור שיר - היו במקור מפתחות גדולים שהושלכו לתיאוריית הברירה הטבעית של דרווין. תכונות כמו אלה נראה לעשות את ההפך של הפיכת בעל חיים סביר יותר לשרוד בסביבתו. תצוגה זנב נוצץ או מנגינה ראוותני הוא מסורבל, והוא מודיע לך טורפים כמו גם תחומי עניין. דארווין התרגז כל-כך בגלל חוסר העקביות הזה שאמר: "מראה נוצה בזנבו של טווס, בכל פעם שאני מביט בו, גורם לי בחילה".

המחשבה על חידה זו הובילה את דארווין לתיאוריה מרכזית אחרת: בחירה מינית. במקום להציג באופן ישיר הסתגלות, גברים עשויים לייצר אותות יקרים, לא הסתגלותיים אם הנקבות מעדיפות תכונות אלה בעת בחירת בני זוג. עבור הנקבות, אותות אלה עשויים באופן עקיף לתקשר כי זכר יהיה בן זוג טוב כי הוא מסוגל לשרוד ולהצליח - למרות הקישוט, לא בגלל זה. על פי מודל זה, התכונות היקרות ביותר הן האטרקטיביות ביותר.

אבל מה אם ההימור עולה, כמו מינים שהם polygynous, עם גברים מנסה למשוך וליצור קשרים עם מספר נקבות? השלב ההגיוני הבא לתיאוריה זו עשוי לחזות שהלחץ לייצר אותות יפים ירקיע שחקים, ויכלול את התגמולים עבור אנשים עם קישוטי משוכללים. אם לזכרים המצליחים ביותר יש את התכונות המדהימות ביותר, מרוץ חימוש שהתפתח במשך דורות רבים יכול לשנות את האוכלוסייה למאפיינים קיצוניים יותר. זוהי תיאוריה אינטואיטיבית - תחרות מוגברת עבור בני זוג תוביל תכונות משוכללות יותר ויותר שנבחרו מינית - אבל זה לא נבדק על פני עץ החיים.

האם מערכות ההזדווגות שאינן מונוגמיות אכן מגבירות את הבחירה המינית אצל בעלי חיים אמיתיים? כאשר כוח הבחירה המינית גדל, האם מאפיינים נבחרים מינית הופכים קיצוניים יותר? האם זנבות לקבל יותר? שירים יפים יותר? כשני ביולוגים בעלי מומחיות בשיטות חישוביות, התפתחות ההתנהגויות וציפורי שיר, החלטנו לחקור.

בניית מאגר ציפורים

האבולוציה מורכבת כמו החיים עצמם. יכולות חישוביות חדשות מאפשרות לחוקרים כמונו לעבור מעבר לבדיקות אם תכונות מסוימות פשוט נוטות להתרחש יחד. במקום זאת, אנו יכולים להתעמק בעבר ולנסות להבחין בנתיב שהמינים עברו לאורך ההיסטוריה כדי להגיע למקום שבו הם נמצאים היום.

כדי לבחון את התיאוריה שגברים המנסים למשוך זוגות מרובים יעצימו את הבחירה המינית ויניעו את התפתחותם של תצוגות מפורטות יותר ויותר, נזקקנו הן למערך נתונים חדש והן לשיטות חדשניות.

ציפורי שיר הם מערכת מצוינת שבה ניתן ללמוד את השאלה הזאת. ראשית, מינים רבים הם מונוגמים חברתיים (אם כי לא בהכרח מיניים), שהיא נדירה במידה יוצאת דופן בממלכת החי, אבל היו מעברים עצמאיים רבים לפוליגני לאורך ההיסטוריה שלהם. זה מקל עלינו להשוות את השירים של ציפורים מחפש שותף אחד לשירים של אלה המחפשים זוגות מרובים. ציפורי שיר יש גם מגוון עצום של שיר, מן tweets פשוט של הדרור הבית לקדנזות משוכללות של הציפור.

על ידי חיפוש בספרות ומדריכי שדה, אספנו נתונים של מערכת ההזדווגות על כמעט 700 מינים ונתוני שיר עבור למעלה מ -350 מינים, מאגר הנתונים הגדול ביותר מסוגו עד כה. השגנו פילוגני שפורסם לאחרונה - בעיקרו של "עץ משפחה", המשתרע כל הדרך חזרה אל האב הקדמון של כל הציפורים - כיסה את כל ההיסטוריה האבולוציונית העופות. זה ישמש המפה שלנו דרך השירים ציפור שיר.

מיזגנו את נתוני התכונה שלנו עם הפילוגניות כדי להתחקה אחורה בזמן, להעריך את האופן שבו אבותיהם של כל קבוצת ציפורי שיר יכלו להישמע ולהתנהג.

גישה זו היא קצת כמו אם אנחנו נפלו על המפגש המשפחתי האנושי הבחין כי הרוב המכריע של בני המשפחה יש שיער בלונדיני היו דוברי שוודית - היינו מניחים כי אמריקה כבר מזמן של המשפחה כנראה גם שיער בלונדיני וסביר שדיבר שוודית. לאחר מכן, נוכל לבקר מפגש משפחתי אחר, קרובי משפחה רחוקים של הראשון, למצוא אנשים בלונדינית דוברי בעיקר נורווגית. באירוע נוסף, אולי היינו רואים אנשים חומים שיער דוברי ספרדית. על-ידי כך עשו מאות חוקרים החוקרים האם יש קשר בין צבע השיער לשפה בהיסטוריית המשפחות.

באמצעות שיטות דומות עם עץ המשפחה של הציפור, הצלחנו לבחון לא רק כיצד התנהגות ההזדווגות מתואמת עם שירי המינים החיים, אלא גם כיצד התנהגויות אלו השפיעו זה על זה על פני אלפי ואפילו מיליוני שנים של ההיסטוריה האבולוציונית של ציפור שיר. על ידי אמידת ההתנהגויות האפשריות של אבות הציפורים של ימינו, נוכל לחשב את קצב האבולוציה של תכונות אלה, כולל כיצד שיעורי התפתחות האבולוציה עשויים להיות מושפעים מהתנהגות ההזדווגות, או להיפך.

בחירה מינית, אבל לא בכיוון אחד

כאשר ביצענו ניתוח מעמיק זה, התוצאות הפתיעו אותנו. לא מצאנו את הקשר הצפוי שהשירים נעשו משוכללים יותר במינים שבהם הזכרים מחפשים זוגות רבים. במקום זאת, מצאנו תבנית אבולוציונית מעניינת: נראה שהשירים מתפתחים בשורות פוליגניות מהירות יותר, אך לא בכיוון מסוים.

במקום שגברי אבות אלה ינסו להתחרות זה בזה בשירים משוכללים יותר, השירים נראו מתנדנדים בין פשוט למורכב כמו מטוטלת מתנדנדת על פני הדורות - משתנים במהירות ברגע זה אבל לא בכיוון עקבי לאורך זמן. אם שירי המינים הפוליגניים האלה פשוטים מדי או מתוחכמים מדי, הם התחילו לנוע חזרה לכיוון האמצע.

ראה גם: מחזיק שיא חדש עבור הציפור הגדולה בעולם היה פעם ענק 1,700 פאונד

התוצאות הללו מאתגרות את האינטואיציות הנרחבות הראשוניות שלנו על הצלחת הרבייה ועל לחצים אבולוציוניים. על ידי חקר השירים של מיני ציפורים מונוגמיים ופוליאניות רבים על פני העץ האבולוציוני, מצאנו תוצאות שעמדו בניגוד לחכמה הרווחת: מינים שמושכים זוגות מרובים לא היו שירים מורכבים יותר, אבל השירים שלהם התפתחו מהר יותר. זוהי עדות חדשה שעשויה לשנות את ההשערות הקלאסיות על אי-מונוגמיה ועל בחירה מינית באבולוציה.

העבודה שלנו מראה שכאשר מדענים בוחנים את הבחירה המינית בעתיד, עלינו לחשוב לא רק על גודל התכונות הנלמדות, אלא גם על מהירות השינוי.

מאמר זה פורסם במקור על השיחה על ידי ניקול Creanza וקייט סניידר. קרא את המאמר המקורי כאן.