Спектрально-временная структура акустических сигналов как показатель половых различий суточных птенцов

Различия по внешнему виду между самцами и самками принято обозначать как половой диморфизм. Половой диморфизм проявляется у птиц, как известно, в окраске оперения, цвета тела (клюва, радужины, голых участков кожи и др.), в размерах тела, в наличии или отсутствии выростов и придатков на голове (индейки), в развитии отдельных перьев, в пропорциях, размерах и форме отдельных частей тела, в устройстве внутренних органов (морфология нижней гортани). У птенцов половой диморфизм в окраске оперения отсутствует.

Известно, что половые гормоны продуцируются и выделяются гонадами птиц уже в эмбриональный период. Гонады куриных эмбрионов начинают про­дуцировать женский половой гормон с 4-го дня, а мужской — с 6-го дня инкубации, т. е. задолго до наступления половой морфологической дифференциации.

Нижняя гортань утиных эмбрионов имеет к 13-му дню инкубации заметный половой диморфизм: у самок она симметрична и развита слабо, у самцов имеет больший размер и асимметрична (значительное расширение на левой стороне - резонатор).

Путем частичной или полной кастрации куриных и утиных эмбрионов с помощью рентгеновских лучей доказано, что половая дифференциация соматических тканей зависит от гормональной секреции гонад эмбриона. Для развития нижней гортани мужские гормоны не нужны, а женские — тормозят его. Дифференциация полов у птиц обу­словливается женским гормоном, мужской гормон, хотя и имеется у обоих полов, подавляется женским.

Половые гормоны оказывают воздействие на обмен веществ, С 11-го дня инкубации имеется достоверное различие в газооб­мене куриных эмбрионов разного пола. Несколько различна и средняя длитель­ность инкубационного периода для петушков и курочек. В первые 8 ч вылупления в партии цыплят преоблада­ют курочки, во вторые 8 ч количество цыплят обоего пола при­мерно одинаково, а в конце периода вылупления наблюдается большое количество петушков. В связи с различиями в морфологии и физиологии эмбрионов имеется, по-видимому, раз­личная чувствительность к отрицательным воздействиям среды. За период с 12-го по 19-й день инкубации погибает больше сам­цов, а с 19-го дня и до вылупления — самок. Сум­марное количество эмбрионов каждого пола, погибающих во вре­мя инкубации, примерно одинаково. Соотношение полов при вылуплении бывает равно 1: 1 только при сопоставлении боль­шого статистического материала, в каждом конкретном случае на соотношение полов влияют различные факторы: возраст роди­телей, интенсивность их обмена веществ, качество половых клеток и т. п..

Цыплята разного пола сразу после вылупления имеют ряд морфологических и физиологических отличий. Вес тела самцов на 2,7 г больше веса тела самок, у них же выше частота сердечного ритма на 8 ударов в 1 мин: 212 у самцов и 204 у caмок. Из внутренних органов у самцов больше масса отдела желудка и сердца, а у самок — масса печени.

За последнее двадцатилетие проведено много исследований, посвященных «переделке» пола или возможному сдвигу соотношения полов. Эта проблема имеет первосте­пенную практическую важность для промышленного птицеводства. При имплантации таблетки стилбестрола курам у их потомства получали небольшие сдвиги в соотношении полов, при введении гормона петухам этого не наблюдалось. Смещение соотношения полов при введении половых гор­монов в яйце получено рядом исследователей, однако полной инверсии пола в этом случае не происходило. Некоторое изменение пола зафик­сировано при опускании яиц в раствор гормонов и витаминов.

Определение пола у суточных птенцов куриных птиц представляет несомненный практический интерес. Было предложено определять пол при помощи спектрально-звукового анализа сигналов птенцов.

Поскольку сигналы бедствия относятся к наиболее древней форме позывов и механизм их излучения сохра­нился в процессе эволюции без изменений у птиц в целом, правомерно предпола­гать универсальность акустического метода определения пола для суточных птенцов куриных, а также чайковых птиц и других видов.

Птенец, помещенный в дискомфортное состояние (перевернут вниз головой) издает сигналы, записываемые и затем анализирующиеся при помощи метода сравнения сонограмм. Различия достоверны.

АКУСТИЧЕСКАЯ СИГНАЛЬНАЯ СИСТЕМА И ПОВЕДЕНИЕ ПТЕНЦОВ

Процесс вылупления из яйца — важный качественный сдвиг в развитии особи, определенный момент онтогенеза. Переход от акустического восприятия внешнего окружения, свойственного для эмбрионов, к комплексной афферентации у птенцов сопровождается дальнейшим развитием их акустической сигнальной системы. Формирование голосовых реакций — длительный процесс, он начинается в пренатальный период и заканчивается установлением весенней демонстративной песни, которая часто складывается в конце первого года жизни, а иногда значительно позднее.

Групповые голосовые сигналы птиц принято разделять на две основные группы – позывы и песню. Позывы - наследственно обусловленные, служащие выражением различных эмоциональных состояний. Основу песни он рассматривал лишь как совокупность ряда характерных признаков, в том числе: общую способность птиц к воспроизведению звуков; общую видовую характеристику песни; темп исполнения. Исследования последних лет свидетельствут о более жесткой генетической детерминации песни многих видов птиц. Во многих случаях, недооценивается роль вокального обучения, которое чаще следует рассматривать как генетически предопределенное саморазвертывание песни. В этих случаях пение партнеров может выступать не как основа матричного, копирующего обучения, а лишь как своеобразный стимулирующий, пусковой или сигнальный механизм. Особенно наглядно это проявляется в сложных, жестко фиксированных вокальных репертуарах зяблика и восточного соловья.

Позывы птиц принято относить к жестко детерминированным формам сигнализации. Как правило, филогенетически древние, простые по структуре, слабо подверженные географической изменчивости позывы птиц откосятся к генетически преформированным. Это свойственно как для неворобьипых, так и для воробьиных птиц. На развитие специфических групповых позывов, особенно на скорость их развертывания и правила адекватного упо­требления, большое влияние оказывает внешнее окружение, стимулирующее или блокирующее действие.

Достаточная зрелость птенцов выводковых птиц позволяет им покидать гнездо сразу после обсыхания. Высокая степень функ­циональной готовности нервной системы обеспечивает способность птенцов определенным образом реагировать на внешние раздра­жители. В условиях ограниченной видимости (травяной ярус — для куриных птиц; заросли прибрежной и водной растительно­сти — для некоторых куликов и пластинчатоклювых) важную роль в ориентации и координированном поведении выводка играет звуковая сигнализация. Все вопросы, связанные с принципами кодирования биологической информации в звуковых сигналах птенцов и птиц-родителей, с интеграцией и временно необходимым распадением выводка, представляют особый интерес. Исследова­ния поведения именно в этом аспекте способны вскрыть механиз­мы, позволяющие выводку сохранять свою целостность, ориенти­роваться в пространстве, т. е. механизмы, обеспечивающие при данном биологическом типе развития наилучшее выживание вида (видов) в целом. Однако эти вопросы не решаются вне рассмот­рения общего онтогенеза голосовых реакций у птиц.

Звуковая сигнализация у птенцов выводковых птиц привлека­ла внимание исследователей большей частью в связи с попытками построения классификационных схем либо для использования их в качестве систематических критериев.

Исследования, проведенные на различных видах куриных, пластинчатоклювых птиц и куликов, свидетельствуют об общих закономер­ностях онтогенеза голоса и сложных форм поведения, свойствен­ных для матуронатных видов. Как правило, акустическая сигна­лизация птенцов представлена пятью основными категориями зву­ков, отражающими особенности физиологического и «социального» состояния (сигналы «дискомфорта», «комфорта», ориентировоч­ные звуки, сигналы тревоги и конфликтных ситуаций). В первые дни жизни у птенцов сохраняются, кроме того, и «щелкающие» звуки.