Denník N

Ako dekódovať spev vtákov

Hlavný obrázok: Penica čiernohlavá (Sylvia atricapilla). Autor: Peter Mikula.
Hlavný obrázok: Penica čiernohlavá (Sylvia atricapilla). Autor: Peter Mikula.

Vtáky majú pestrú škálu akustických prejavov, ktoré skladajú do najrôznejších melódií. Ak tieto signály dekódujeme, vieme z nich vyčítať užitočné informácie o evolúcii vtáčích druhov, výbere ich partnera či zmenách v správaní vplyvom zásahov do životného prostredia. Behaviorálny ekológ Peter Mikula vie ako na to.

Od záľuby k vede 

Vo voľnom čase ho nájdete v prírode okolo Prahy či Bardejova, v tropickom pralese alebo arktickej divočine. S ďalekohľadom, zápisníkom a s určovacou príručkou, podľa ktorej identifikuje druh vtáka, na ktorého sa práve zahľadel. Peter jednoznačne nie je vo svojej záľube sám. Nadšenci ornitológie (náuky o vtákoch) často merajú veľké diaľky, aby si na svoj zoznam pripísali čo najviac pozorovaných druhov. Niektorí z nich si dokonca vedú podrobný zoznam druhov, ktoré v priebehu života pozorovali a v priateľskej súťaži1 sa snažia prekonať ostatných pozorovateľov.

V podstate sa tomuto koníčku nemôžeme diviť. Nedávne štúdie2,3 ukazujú, že pozorovanie vtákov má blahodárne účinky na mentálne zdravie. Kontakt s prírodou, a najmä vtákmi, pomáha navodiť víziu slobody a voľnosti, a to aj v časoch globálnej pandémie3.

Obr. 1: Pozorovanie vtákov v pohorí Prokletije, Albánsko. Autor: Peter Mikula.

Peter Mikula svoj obdiv k vtákom, a to najmä spevavcom, premenil na povolanie a venuje sa už vyše 10 rokov behaviorálnej ekológii, momentálne na Ústave biológie stavovcov Akadémie vied ČR v Studenci. V rámci výskumu študuje správanie rôznych druhov vtákov a špecializuje sa na evolúciu vtáčieho spevu z globálnej perspektívy.

Keď vtáčka lapajú, pekne (a hlboko) mu spievajú …

Spevavce sú druhovo najbohatšou skupinou dnešných vtákov (predstavujú približne 60% všetkých druhov). Patrí sem množstvo druhov, ktoré poznáme aj z nášho bezprostredného okolia, ako sýkorky, vrabce, drozdy či vrany. Ako už názov skupiny vypovedá, jedným z ich výnimočných znakov je produkcia variabilných a často komplikovaných spevov, ktoré primárne slúžia k obhajobe teritória alebo lákaniu partnerov. V nedávnej unikátnej štúdii4, Peter a jeho kolegovia zanalyzovali spevy viac než 5000 druhov spevavcov, žijúcich po celom svete.

Obr. 2: Drozd plavý (Turdus philomelos). Autor: Peter Mikula.

Zistili, že hĺbka (frekvencia) spevu primárne súvisí s veľkosťou tela druhu. Zdá sa ale, že u niektorých skupín vtákov, predovšetkým tých, kde samci medzi sebou súťažia o prístup k samičkám, súperi vydávajú nižšie položené spevy, než by zodpovedalo ich veľkosti. Hlboký hlas je atraktívny a samička si takto môže na diaľku odvodiť, či je samec dosť veľký na to, aby súboj vyhral.

Niektoré druhy dokonca vyvinuli špeciálne vokálne aparáty, napríklad vaky, ktoré pôsobia ako resonátory, aby dokázali vydávať vábne hlboké spevy aj napriek malinkej stavbe tela. Extrémnym príkladom je juhoamerická vranuša faraón (Cephalopterus penduliger). Samci vydávajú jeden z najhlbšie položených spevov v rámci analýzy. Výška ich spevu (< 260 Hz) sa prekrýva s normálnym rozsahom ľudskej reči (100–300 Hz), pritom je ich telo viac než stokrát menšie než ľudské.

Obr. 3: Juhoamerická vranuša faraón (Cephalopterus penduliger) s charakteristickým opereným vačkom na krku. Zdroj: https://leesbird.com ©Mindoconexion.

Ako vidieť zvuk

Vtáky dokážu vydávať zvuky v rozsahu od 20 do 30 000 Hz, pričom tá horná hranica je už pre človeka nerozoznateľná. Takisto, naša schopnosť počuť niektoré, najmä vysoko položené zvuky sa stráca s vekom. Preto, aby bola analýza čo najpresnejšia, vedci zvuky “prepisujú” do tzv. sonogramov. Pre svoju analýzu, Peter a kolegovia previedli každú zvukovú nahrávku na sonogram a zmerali frekvenciu v maximálnej hlasitosti spevu (peak frequency).

Obr. 4: Príklad sonogramov vtáčieho spevu. Vľavo je veľmi jednoduchý a nízko položený spev vranuše faraón (Cephalopterus penduliger), vpravo je úryvok z podstatne komplexnejšieho a vyššie položeného spevu slávika obyčajného (Luscinia megarhynchos).

Nahrávky spevov sú voľne dostupné v databázach ako xeno-canto.org5. Vedci i laici do nej pridávajú zvukové záznamy, nahraté z celého sveta. Momentálne sa v nej nachádza 600 000 zvukových nahrávok pre takmer všetky druhy súčasných vtákov (10 264 druhov k 12.2.2021). Ako znie tropická vranuša faraón (hlboký spev) či “náš” svrčiak riečny (vyšší spev), si môžete vypočuť tutu. Bez takejto databázy by Petrovi zozbieranie dát na analýzu zabralo mnoho životov plných cestovania a nahrávania.

Vtáky v mestách prispôsobujú svoj spev na hluk 

Vedci sa dlho domnievali, že výška vtáčieho spevu závisí na prostredí, predovšetkým na biotope, v ktorom žijú. Ak sa vyskytujú v husto zarastenom lese, spev s vysokou frekvenciou bude prostredím degradovaný viac než spev s nízkou frekvenciou, ktorý sa týmto prostredím šíri na väčšiu vzdialenosť. Preto by sme mohli očakávať, že lesné vtáky budú produkovať hlbšie položené spevy ako vtáky otvorenej krajiny. Analýza prirodzeného prostredia spevavcov a ich spevu však nevykázala vo svetovom merítku takýto trend. Dáta skôr poukazujú na silný vzťah k veľkosti tela a tým nepriamo k veľkosti hlasového ústrojenstva.

Obr. 5: Pipíška chochlatá (Galerida cristata) v meste Ammán, Jordánsko. Autor: Peter Mikula.

To však neznamená, že vtáky spev neprispôsobujú svojmu prostrediu. Deje sa to však väčšinou na menšej, lokálnej úrovni. Napríklad spevavce, žijúce v mestách, tlačia svoj spev vysoko6, aby sa neprekrýval s prevažne nízkofrekvenčným dopravným ruchom, alebo spievajú hlasnejšie, aby tento hluk prekričali7.

Stane sa aj z vás ornitológ?

V súčasnej štúdii sa Peter a jeho kolegovia zamerali na výšku spevu vtákov. Z nahrávok spevu sa však dá získať oveľa viac informácií, na ktorých teraz pracujú. Napríklad zisťujú, čo spája druhy, ktoré skladajú pestré a komplikované melódie, a prečo si iné postačia s veľmi jednoduchými signálmi.

Zaujala vás Petrova práca? Skúste sa započúvať do spevu vtákov aj vy. Vyhľadajte si, ktoré druhy žijú vo vašom okolí a nájdite si ich záznam na xeno-canto.org5. Možno zistíte, kto vám to najčastejšie pospevuje nadránom pri okne.

Obr. 6: Peter v akcii pri pozorovaní vtákov na úpätí aktívneho stratovulkánu v Kamerune.

Peter Mikula

Pochádza z Bardejova. Po maturite odišiel študovať na Prírodovedeckú fakulty Univerzity Karlovej v Prahe, kde v roku 2020 úspešne dokončil doktorské štúdium na katedre zoológie. Momentálne pôsobí ako postdok v pracovnej skupine prof. Tomáša Albrechta na Ústave biológie stavovcov Akadémie vied ČR. Absolvoval niekoľkomesačnú stáž na špičkovom pracovisku Max Planck Institut für Ornithologie v nemeckom Seewiesen. V profesionálnom živote sa venuje výskumu správania vtákov z makroevolučnej a makroekologickej perspektívy, urbánnej ekológii a biodiverzite, rád využíva „big data“ z voľne dostupných databáz, v poslednej dobe „fušuje“ aj do ochranárskej kulturomiky a iEkologie.

Twitter: @birder158 (https://twitter.com/birder158)

S Petrom sa rozprávala a blog spracovala Lenka Belicová.

Viac informácií o Žijem vedu nájdete tu, na Facebooku na stránke Žijem vedu, na TwitteriLinkedIne alebo Instagrame.

 

 

 

 

 

Teraz najčítanejšie

Žijem Vedu

Žijem Vedu je platforma, ktorá dáva priestor všetkým slovenským vedkyniam a vedcom prispieť k napredovaniu vedy na Slovensku.