Сто шестьдесят пять миллионов лет назад в лесах юрского периода воздух был наполнен звуками. Но какими именно — до недавнего времени оставалось загадкой. Звук не сохраняется в камне. Однако анатомия насекомых, которые издавали эти звуки, сохранилась. Исследователи изучили ископаемые крылья двадцати экземпляров, принадлежащих девяти видам, и смоделировали их стрекотание и трели с помощью биомеханических моделей. Результаты опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Как звук ожил через 165 миллионов лет
Сами насекомые давно мертвы. Звук, который они издавали, не мог сохраниться. Но форма их крыльев, которыми они стрекотали, сохранилась в окаменелостях. Ученые проверили биомеханические модели на живых сверчках и кузнечиках, измеряя лазером вибрации их крыльев, а затем применили те же модели к ископаемым экземплярам. Машинное обучение помогло оценить, с какой скоростью вымершие насекомые повторяли свои звуковые сигналы.
Большинство юрских видов издавали трели на частотах, сравнимых с частотой современных сверчков. Но один из видов, Sigmaboilus peregrinus, стрекотал на частоте 20–22 килогерц — это ультразвук. Современные кузнечики тоже используют ультразвук, но считалось, что эта способность развилась у них позже, в ответ на появление летучих мышей. Теперь же выясняется: насекомые могли перейти на ультразвук на сто миллионов лет раньше.
Почему чистый тон важнее шума
Многие восстановленные сигналы оказались узкими по частотному спектру — фактически чистым тоном. Такой звук далеко распространяется, но при этом не выдаёт хищникам местоположение источника. «Вы слышите поющего сверчка, но попробуйте определить, откуда доносится звук — ничего не выйдет», — говорит один из авторов исследования профессор Фернандо Монтеалегре-Сапата из Линкольнского университета.
Это открытие меняет представление об эволюции звуковой коммуникации. Считалось, что основной силой, толкнувшей насекомых к ультразвуку, были летучие мыши. Но теперь ясно: давление могло исходить от других хищников — ранних млекопитающих и их родственников, которые учились определять местоположение источника звука. Началась акустическая гонка вооружений: одни виды совершенствовали слух, другие — маскировку сигнала.
Ограничения и значение
У реконструкции есть границы: по ископаемым крыльям можно восстановить высоту и базовую структуру сигнала, но не ритм и временной рисунок песни. А это, по словам экспертов, очень важно для общения у поющих насекомых. Тем не менее, даже нынешние данные дают представление о том, как звучал юрский лес. Это не просто научный курьёз — это ключ к пониманию того, как развивалась акустическая коммуникация на Земле. И, возможно, к тому, как она будет развиваться дальше. Кто знает, какие звуки мы услышим через 165 миллионов лет. Если, конечно, нас кто-то услышит.
