Ptaki rywalizują o przestrzeń do śpiewu jak o pożywienie

Dr hab. Michał Budka z Wydziału Biologii UAM w Poznaniu ostatnie trzy lata poświęcił zagadnieniom ekoakustyki. To dziedzina nauki zajmująca się wszystkimi dźwiękami w środowisku, w tym wydawanymi przez istoty żywe (biofonia) albo odgłosami naturalnych elementów – jak plusk wody albo szum drzew (geofonia). W miastach słychać też hałas antropogeniczny, na przykład samochody.

Rywalizacja w świecie zwierząt

Jak tłumaczył ekspert, zwierzęta rywalizują o wiele zasobów, m.in. o żywność, partnerów, miejsca rozmnażania. Konkurują też o przestrzeń akustyczną, czyli czas i częstotliwość w jakiej wokalizują, potrzebną szczególnie ptakom do porozumiewania się. Z punktu widzenia efektywności komunikacji ważne jest, kiedy ptaki śpiewają (dotyczy to i pory roku, i czasu w ciągu doby), jakiej częstotliwości (wysokości) głosy wydają i jaka jest amplituda (głośność) tych dźwięków.

Prof. Budka, kierownik projektu “Konkurencja międzygatunkowa o przestrzeń akustyczną u ptaków”, powiedział, że ptaki stosują kilka strategii. “W terenach otwartych śpiewają zwykle w wyższych częstotliwościach i szybciej, ich piosenki mają krótkie elementy. W lasach ptasie wokalizacje są na ogół dłuższe, wolniejsze i w niższych częstotliwościach. Jeżeli więc mamy dwa gatunki, które śpiewają w tym samym zakresie częstotliwości, to powinny to robić w różnych miejscach, w różnym czasie w ciągu doby albo w różnym czasie w sezonie” – opisał.

Eksperymenty w Szwecji, Polsce i Ugandzie

Na miejsca eksperymentów ekoakustyk wybrał Szwecję, Polskę i Ugandę, ponieważ bioróżnorodność i liczebność zwierząt wzrasta od biegunów do tropików, przez co zwierzęta funkcjonują w zupełnie różnych środowiskach akustycznych.

“Chciałem też uwzględnić różną długość dnia i nocy oraz długość sezonu lęgowego w różnych szerokościach geograficznych. W Szwecji okres lęgowy trwa zwykle kilka tygodni i wtedy praktycznie nie ma nocy, więc ptaki mogą śpiewać przez całą dobę. W Polsce, czyli strefie umiarkowanej, sezon lęgowy trwa dwa-trzy miesiące, podczas których śpiewają wszystkie lęgowe gatunki; i w tym czasie długość dnia i nocy się zmienia. Z kolei w tropikach długość dnia i nocy się nie zmienia, sezon lęgowy trwa przez cały rok, występuje sezonowość związana z opadami deszczu, ale też wokalizują inne zwierzęta, jak owady, płazy lub ssaki” – tłumaczył.

Ptaki w Puszczy Białowieskiej

Pierwsze badania jego zespół prowadził w Puszczy Białowieskiej. “W ponad 80 punktach sprawdzaliśmy, jakie gatunki słyszymy w każdej minucie. Okazało się, że na początku sezonu lęgowego gatunki śpiewające podobnie są rozmieszczone w różnych miejscach, czyli unikają się w przestrzeni. Ale przylatujące później gatunki zaburzają ten wzorzec” – opowiadał ekoakustyk.

“Istnieje hipoteza, która mówi, że gatunki ptaków śpiewających wymieniają się w czasie – ale ona sprawdza się tylko przed świtem, przynajmniej w lasach strefy umiarkowanej. Po wschodzie słońca często podobne gatunki zagłuszają się nawzajem” – ocenił.

Ptaki W lasach deszczowych Ugandy

W lasach deszczowych Ugandy, w parku narodowym Kibale, o przestrzeń akustyczną ptaki rywalizują między sobą, ale także z małpami, cykadami albo żabami. Naukowcy sprawdzili reakcję beczaka zielonogrzbietego (Camaroptera brachyura) i wyżyniaka łuskowanego (Illadopsis albipectus) na pojawiające się nowe dźwięki w środowisku.

“Wyżyniak przestawał śpiewać, kiedy odtwarzaliśmy podobne do jego piosenek wokalizacje innego gatunku, a śpiewał wtedy, kiedy była cisza albo hałas miał inną częstotliwość niż jego śpiew. Wybierał warunki, w których dobrze było go słychać. Za to beczak śpiewał bardziej intensywnie w hałasie niż w ciszy” – opowiadał prof. Budka. Wcześniej opisywano podobne zachowania u australijskich zeberek (Taeniopygia guttata) i kanarków (Serinus canaria).

Wpływ zanieczyszczenia hałasem na ptaki

“Badania aktywności wokalnej ptaków w środowiskach zanieczyszczonych hałasem pokazały inne ciekawe zjawisko. Okazało się, że w miastach albo w pobliżu lotnisk ptaki śpiewały znacznie wcześniej o świcie, kiedy natężenie ruchu samochodowego albo lotniczego było jeszcze niewielkie, albo częstotliwości ich śpiewu były znacznie wyższe – w porównaniu do środowisk niezanieczyszczonych hałasem” – powiedział rozmówca PAP.

Eksperymenty ze słowikiem szarym (Luscinia luscinia) prowadzone w Polsce pokazały, że w zależności od częstotliwości hałasu samce wybierają takie elementy śpiewu ze swego repertuaru, aby minimalizować maskowanie ich piosenki przez hałas: mogą obniżać i podwyższać częstotliwość śpiewu.

Zakończyła się eksperymentalna część projektu. Zespół z UAM nagrał dziesiątki tysięcy godzin materiału. Teraz za pomocą sztucznej inteligencji naukowcy wyszukują w materiałach poszczególne gatunki i liczą stopień skomplikowania całej przestrzeni akustycznej – czyli obecność dźwięków wydawanych przez różne ptaki.

Prace prof. Michała Budki i jego współpracowników na temat rywalizacji o przestrzeń akustyczną ukazały się m.in. na łamach “Animal Behaviour” i “Behavioral Ecology”.