एक छोटा श्वास पुरुष टोके गेकोला त्यांच्या संभोगाच्या आवाजाला लांबवू देतो

टोके गेको दुर्लक्ष करणे कठीण आहे. गेकोच्या मानकांनुसार ते मोठे असतात, बहुतेक अंधारानंतर सक्रिय असतात आणि आशियाच्या काही भागांमध्ये आढळतात. ते एका लहान आणि असामान्य क्लबचे देखील आहेत: सरपटणारे प्राणी जे पक्षी नाहीत तरीही जाणीवपूर्वक आवाज काढतात, संभाव्य जोडीदारांना आकर्षित करण्यासाठी, प्रदेशावर दावा करण्यासाठी आणि त्रासाची घोषणा करण्यासाठी त्यांचा आवाज वापरतात.

त्या आवाजांमध्ये सर्वात ओळखला जाणारा आवाज म्हणजे मोठा दोन-भागी आवाज जो या प्रजातीला त्याची अनुकरणात्मक प्रतिष्ठा देतो, जो सहसा श्रोत्यांकडून "गे-को" किंवा "टो-के" असा लिहिला जातो. तो मोठा स्फोट येण्यापूर्वी, आवाज करणारा नर सहसा शांत खडखडाटाची मालिका करतो. जीवशास्त्रज्ञांना यात रस आहे ते म्हणजे हे प्राणी त्यांच्या आसपासच्या ध्वनिक वातावरणानुसार त्यांच्या आवाजाचा आकार बदलू शकतात. अधिक गोंगाटाच्या ठिकाणी, नर अधिक मोठे दोन-भागी आवाज काढतात आणि ते जास्त काळ टिकवून ठेवतात. गेकोला श्वास घेण्याची गरज असताना लांब आवाज कसा टिकवता येतो हा प्रश्न खुला होता — जोपर्यंत दक्षिण डेन्मार्क विद्यापीठातील एका संशोधन पथकाने जवळून पाहिले नाही.

गोंगाटाच्या जगात आवाजाची लवचिकता

नवीन तपासाचा प्रारंभ बिंदू दोन निरीक्षणांमधील विसंगती होती. एकीकडे, पुरुष टोके गेको दीर्घकाळ कठोर, जवळजवळ त्यांच्या आवाजाच्या उत्पादनात स्थिर मानले जात होते. दुसरीकडे, वर्तनात्मक पुरावे सुचवत होते की ते कठोर नव्हते: गोंगाटाच्या परिस्थितीत ते लांब आणि मोठ्या आवाजाच्या प्रकारांकडे वळतात, जी पक्षी आणि सस्तन प्राण्यांमध्ये अधिक सामान्यपणे नोंदवली जाणारी आवाजाची लवचिकता आहे.

तथापि, ही लवचिकता एका कठोर मर्यादेपर्यंत पोहोचते असे दिसते. लांब आवाजांसाठी फुफ्फुसांमधून बाहेर पडणारा लांब, अखंड हवेचा प्रवाह आवश्यक असतो, याचा अर्थ श्वसन हे गेको एका आवाजाला किती पुढे नेऊ शकतो यावर एक संभाव्य मर्यादा आहे. डेन्मार्कच्या पथकाने नेमके हेच गृहीतक तपासण्यास सुरुवात केली, असे त्यांनी Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences मध्ये प्रकाशित केलेल्या पेपरनुसार सांगितले. लेखक — Mathilde S. Fuglsang Thastum, Danuta M. Wisniewska, Jakob Christensen-Dalsgaard आणि Coen P.H. Elemans — यांनी स्पष्ट केले की त्यांनी स्वयंस्फूर्त जाहिरात आवाजादरम्यान श्वसनाची गतिशीलता मोजण्यासाठी ध्वनिक विश्लेषणासोबत डीप लर्निंग-आधारित पोझ अंदाज जोडला.

साध्या आवाजात लपलेले शारीरिक कोडे

बहुतेक हवा श्वास घेणाऱ्या प्राण्यांसाठी, आवाज निर्मिती आणि श्वसन एकमेकांशी जोडलेले असते. आवाज कंपन करणाऱ्या ऊतींमधून हवा ढकलून तयार होतो, त्यामुळे श्वास सोडणे चालू असेपर्यंतच आवाज चालू राहू शकतो. जर एखाद्या प्रजातीला एका आरामदायी श्वासापेक्षा जास्त आवाज लांबवायचा असेल, तर त्याला कोणत्या ना कोणत्या प्रकारची युक्ती हवी — संदेश खराब न होता ध्वनिक संकेत न तोडता हवा पुरवठा भरून काढण्याचा मार्ग.

अभ्यासात नमूद केल्याप्रमाणे, टोके गेकोला नेमकी याच श्वसनाच्या मर्यादेचा सामना करावा लागतो. संशोधकांना आढळले की आवाज केवळ श्वास सोडताना आणि स्थिर दराने तयार होत होते, जे श्वसन आवाज किती काळ टिकू शकतो यावर मर्यादा घालते या गृहीतकाशी जुळते. मोठ्या "गे-को" आवाजाची दोन-भागी रचना, मग, दुसऱ्या कारणासाठी मनोरंजक ठरते: ती केवळ ओळखण्यायोग्य ध्वनिक नमुना नाही, तर एक संभाव्य दरवाजा आहे ज्यामध्ये प्राणी त्याच्या फुफ्फुसांसह काहीतरी वेगळे करू शकतो.

संशोधकांनी गेकोचा आवाज कसा पाहिला

यांत्रिकी समजून घेण्यासाठी, पथकाने जंगली प्राण्यांऐवजी बंदिवासातील प्राण्यांसोबत काम केले, सात पुरुष टोके गेको स्वतःहून आवाज काढत असल्याच्या 16 व्हिडिओ क्लिप रेकॉर्ड आणि विश्लेषण केले. स्वयंस्फूर्त आवाज येथे महत्त्वाचा आहे, कारण तो कृत्रिम उत्तेजनामुळे सक्तीचा प्रतिसाद नाही तर प्राणी नैसर्गिकरित्या काय करतात हे प्रतिबिंबित करतो.

प्रत्येक क्लिप एकाच वेळी दोन प्रकारे तपासली गेली. ध्वनिक विश्लेषणाने आवाजाची वेळ, रचना आणि मोठेपणा कैद केला, तर पोझ अंदाज — व्हिडिओमध्ये फ्रेम-दर-फ्रेम शरीराच्या खुणा ट्रॅक करणारे मशीन लर्निंग तंत्र — गेको श्वास घेत असताना त्यांचे शरीर कसे हलले याचे प्रमाण ठरवले. दोन्ही डेटा प्रवाह एकत्र करून संशोधकांना आवाजातील विशिष्ट क्षणांना प्राण्याच्या श्वसन चक्रातील विशिष्ट क्षणांशी जुळवता आले, ज्यामुळे वर्तनाचे मोजण्यायोग्य भौतिक क्रमात रूपांतर झाले.

एक छोटा श्वास, नंतर अधिक स्पंदने

उत्तर किफायतशीर निघाले. काही नवीन स्वर अवयव किंवा पूर्णपणे वेगळी श्वसन रणनीती शोधण्याऐवजी, गेको त्यांच्या स्वतःच्या आवाजातील नैसर्गिक शिवणाचा वापर करतात असे दिसते. अभ्यासानुसार, नर आवाजाच्या दोन भागांमध्ये एक छोटा श्वास घेतो, नंतर दुसऱ्या भागात स्पंदने जोडून तो लांबवतो, ज्यामुळे आवाजाचा एकूण कालावधी वाढतो.

हे निष्कर्ष दोन-भागी आवाजाला जणू एक डिझाइन केलेला विराम म्हणून पुन्हा मांडतात. सुरुवातीचा भाग त्याचा संवादात्मक उद्देश पूर्ण करतो, गेको हवेचा एक घोट घेतो, आणि शेवटचा भाग अतिरिक्त स्पंदने थरावर थर देऊन चालू ठेवतो. मुख्य निरीक्षणे संक्षिप्तपणे सारांशित करता येतात:

• दोन-भागी आवाजाच्या पहिल्या आणि दुसऱ्या भागांमध्ये एक छोटा श्वास घेतला जातो.
• दुसऱ्या भागात अतिरिक्त स्पंदने जोडली जातात, ज्यामुळे एकूण आवाज लांबतो.
• सर्व रेकॉर्ड केलेले आवाज केवळ श्वास सोडताना आणि स्थिर दराने झाले, जे श्वसन आवाजाच्या कालावधीवर मर्यादा घालते याशी सुसंगत आहे.
• हे वर्तन सात बंदिवासातील नरांमध्ये 16 विश्लेषित व्हिडिओ क्लिपमध्ये स्वयंस्फूर्त जाहिरात आवाजादरम्यान नोंदवले गेले.

एका प्रजातीपलीकडे हा निकाल का महत्त्वाचा आहे

आवाजाची लवचिकता सामान्यतः गाणारे पक्षी, वटवाघळे, देवमासे आणि प्राइमेट्समध्ये अभ्यासली जाते. सरपटणारे प्राणी एक उपयुक्त विरोधाभास देतात कारण त्यांची स्वर प्रणाली सोपी असते आणि त्यांची श्वसन रचना कमी गुंतागुंतीची असते, ज्यामुळे मूलभूत मर्यादा वेगळ्या करणे सोपे होते. जर गेको श्वास घालून आणि दुसऱ्या अर्ध्यात स्पंदने भरून आवाज बदलू शकतो, तर तो वर्तनात्मक समायोजनामागील एक ठोस शारीरिक यंत्रणा आहे — पर्यावरणशास्त्र आणि शरीररचनाशास्त्र यांमधील एक सेतू.

हे काम नवीन विश्लेषणात्मक साधने वर्तनात्मक जीवशास्त्र कसे बदलत आहेत हे देखील दर्शवते. पोझ अंदाज संशोधकांना लहान, नाजूक प्राण्यांना सेन्सर न लावता सामान्य व्हिडिओमधून अचूक हालचाल डेटा काढण्याची परवानगी देतो. श्वसन, आवाज आणि इतर लयबद्ध वर्तनांच्या अभ्यासासाठी, हे प्रयोगशाळेच्या उपकरणांबाहेर पूर्वी मिळवणे कठीण असलेल्या मोजमापांसाठी दार उघडते.

काय अनुत्तरित राहते

या निष्कर्षांमधून अनेक प्रश्न नैसर्गिकपणे उद्भवतात. लांब केलेल्या आवाजांना माद्या कसा प्रतिसाद देतात, किंवा अतिरिक्त स्पंदने केवळ कालावधीपलीकडे माहिती देतात का, हे अद्याप स्पष्ट नाही. इतर आवाज करणारे सरपटणारे प्राणी समान श्वसन युक्ती किती व्यापकपणे वापरतात, किंवा छोटा श्वास आवाज निर्माण करणाऱ्या मोटर कार्यक्रमाचा निश्चित भाग आहे की किती हवा शिल्लक आहे यावर अवलंबून असलेला लवचिक समायोजन आहे, हे देखील माहीत नाही.

लांब आवाजाच्या सत्रांमुळे आणखी प्रश्न उद्भवतात. जर नर दीर्घ काळापर्यंत विस्तारित आवाज काढत राहिला, तर श्वसनाचा नमुना बदलतो का, आणि आवाजाची गुणवत्ता खालावते का? आणि जंगलात, जिथे पार्श्वभूमीचा गोंगाट तासानुतास बदलतो, तिथे गेकोला मोठ्या, लांब आवाजांकडे वळण्यास प्रवृत्त करणाऱ्या ध्वनिक परिस्थितीशी श्वसन वर्तन किती जवळून जुळते?

सध्या, हा अभ्यास श्वसन टोके गेको किती काळ आवाज करू शकतो यावर मर्यादा घालते या गृहीतकाला पाठिंबा देतो — आणि दर्शवतो की प्राण्यांनी एक संक्षिप्त, अंगभूत उपाय शोधला आहे: मध्यभागी एक छोटा श्वास, शेवटी काही अधिक स्पंदने.

हा लेख Phys.org च्या अहवालावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.