ఒక చిన్న శ్వాస మగ టోకే గెక్కోలను వాటి సంభోగ పిలుపులను పొడిగించనిస్తుంది

టోకే గెక్కోలను విస్మరించడం కష్టం. గెక్కో ప్రమాణాల ప్రకారం అవి పెద్దవి, ఎక్కువగా చీకటి తర్వాత చురుకుగా ఉంటాయి, ఆసియాలోని కొన్ని ప్రాంతాలకు చెందినవి. అవి ఒక చిన్న, అసాధారణ క్లబ్కు కూడా చెందుతాయి: పక్షులు కాని సరీసృపాలు అయినప్పటికీ ఉద్దేశపూర్వక శబ్దాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి, సంభావ్య జతలను ఆకర్షించడానికి, భూభాగంపై హక్కులను నొక్కి చెప్పడానికి మరియు బాధను ప్రసారం చేయడానికి తమ స్వరాలను ఉపయోగిస్తాయి.

ఆ శబ్దాలలో అత్యంత గుర్తించదగినది ఈ జాతికి దాని అనుకరణాత్మక ఖ్యాతిని ఇచ్చే బిగ్గర రెండు భాగాల పిలుపు, దీనిని వినేవారు తరచుగా "గె-కో" లేదా "టో-కే" అని లిప్యంతరీకరిస్తారు. ఆ బిగ్గర పేలుడు రాకముందు, పిలిచే మగ ఒకటి సాధారణంగా నిశ్శబ్దమైన కిరకిర శ్రేణి ద్వారా పని చేస్తుంది. జీవశాస్త్రవేత్తలకు ఆసక్తి కలిగించిన విషయం ఏమిటంటే, ఈ జంతువులు తాము ఉన్న ధ్వని పరిసరాలను బట్టి తమ పిలుపుల ఆకృతిని మార్చగలవు. ఎక్కువ శబ్దం ఉన్న వాతావరణాలలో, మగవి ఎక్కువ బిగ్గర రెండు భాగాల పిలుపులను ఇస్తాయని, వాటిని ఎక్కువసేపు నిలుపుకుంటాయని కనిపిస్తుంది. శ్వాస తీసుకోవాల్సిన అవసరం ఉన్నప్పటికీ గెక్కో ఎలా పొడవైన పిలుపును కొనసాగించగలదు అనేది ఒక అనుత్తరిత ప్రశ్నగా మిగిలిపోయింది — యూనివర్సిటీ ఆఫ్ సదరన్ డెన్మార్క్లోని ఒక పరిశోధన బృందం దగ్గరగా పరిశీలించే వరకు.

శబ్దపూరిత ప్రపంచంలో స్వర ప్లాస్టిసిటీ

కొత్త పరిశోధనకు ప్రారంభ బిందువు రెండు పరిశీలనల మధ్య ఉన్న అసమతుల్యత. ఒకవైపు, మగ టోకే గెక్కోలు తమ స్వర ఉత్పత్తిలో దృఢమైనవి, దాదాపు స్థిరమైనవి అని చాలాకాలంగా భావించారు. మరోవైపు, ప్రవర్తనా ఆధారాలు అవి ఎంతమాత్రం అనమ్యమైనవి కావని సూచించాయి: శబ్దపూరిత పరిస్థితులలో అవి పొడవైన, బిగ్గర పిలుపు రకాల వైపు మారతాయి, ఇది పక్షులు మరియు క్షీరదాలలో ఎక్కువగా నమోదైన స్వర ప్లాస్టిసిటీ రూపం.

అయితే ఆ సౌలభ్యం ఒక కఠినమైన పరిమితిని ఎదుర్కొంటున్నట్లు కనిపిస్తుంది. పొడవైన పిలుపులకు ఊపిరితిత్తుల నుండి బయటకు వెళ్లే పొడవైన, అంతరాయం లేని గాలి ప్రవాహం అవసరం, అంటే ఒక గెక్కో ఒకే స్వరీకరణను ఎంతవరకు నెట్టగలదనే దానిపై శ్వాసక్రియ ఒక ఆమోదయోగ్యమైన పరిమితి అని అర్థం. డానిష్ బృందం సరిగ్గా ఆ ఆలోచనను పరీక్షించడానికి బయలుదేరింది, వారు Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciencesలో ప్రచురించిన పత్రం ప్రకారం. రచయితలు — Mathilde S. Fuglsang Thastum, Danuta M. Wisniewska, Jakob Christensen-Dalsgaard మరియు Coen P.H. Elemans — స్వచ్ఛంద ప్రకటన పిలుపుల సమయంలో శ్వాసక్రియ డైనమిక్స్ను కొలవడానికి ధ్వని విశ్లేషణను డీప్ లెర్నింగ్ ఆధారిత పోజ్ అంచనాతో జత చేసినట్లు వివరించారు.

ఒక సాధారణ పిలుపులో దాగి ఉన్న శరీరధర్మ శాస్త్ర చిక్కు

చాలా గాలి పీల్చే జంతువులకు, శబ్ద ఉత్పత్తి మరియు శ్వాస తీసుకోవడం పరస్పరం ముడిపడి ఉంటాయి. ప్రకంపన కణజాలాల గుండా గాలిని నెట్టడం ద్వారా స్వరీకరణలు ఉత్పన్నమవుతాయి, కాబట్టి ఉచ్ఛ్వాసం కొనసాగినంత కాలం మాత్రమే పిలుపు కొనసాగగలదు. ఒక జాతి ఒక సౌకర్యవంతమైన శ్వాసకు మించి పిలుపును పొడిగించాలనుకుంటే, దానికి ఏదో ఒక పరిష్కారం అవసరం — సందేశాన్ని పాడుచేసే విధంగా ధ్వని సంకేతాన్ని విచ్ఛిన్నం చేయకుండా తన గాలి సరఫరాను నింపుకునే మార్గం.

టోకే గెక్కోలు, అధ్యయనం పేర్కొంది, సరిగ్గా ఈ శ్వాసక్రియ పైకప్పును ఎదుర్కొంటున్నట్లు కనిపిస్తాయి. పిలుపులు ప్రత్యేకంగా ఉచ్ఛ్వాసం సమయంలో మరియు స్థిరమైన రేటుతో ఉత్పత్తి అయ్యాయని పరిశోధకులు కనుగొన్నారు, ఇది పిలుపు ఎంతకాలం నిలబడగలదో శ్వాస పరిమితం చేస్తుందనే పరికల్పనకు సరిపోతుంది. బిగ్గర "గె-కో" పిలుపు యొక్క రెండు భాగాల నిర్మాణం, అప్పుడు, రెండవ కారణం కోసం ఆసక్తికరంగా మారుతుంది: ఇది గుర్తించదగిన ధ్వని నమూనా మాత్రమే కాదు, జంతువు తన ఊపిరితిత్తులతో వేరే ఏదో చేయగల సంభావ్య ప్రారంభం కూడా.

పరిశోధకులు గెక్కోలు పిలవడాన్ని ఎలా గమనించారు

యాంత్రికతను తెలుసుకోవడానికి, బృందం అడవి జంతువుల కంటే బందీ జంతువులతో పని చేసింది, ఏడు మగ టోకే గెక్కోలు తమ స్వంత చొరవతో శబ్దాలు ఉత్పత్తి చేస్తున్న 16 వీడియో క్లిప్లను రికార్డ్ చేసి విశ్లేషించింది. స్వచ్ఛంద పిలుపు ఇక్కడ ముఖ్యం, ఎందుకంటే ఇది కృత్రిమ ఉద్దీపన ద్వారా బలవంతంగా రేకెత్తించిన ప్రతిస్పందన కాకుండా జంతువులు సహజంగా ఏమి చేస్తాయో ప్రతిబింబిస్తుంది.

ప్రతి క్లిప్ను ఒకేసారి రెండు విధాలుగా పరిశీలించారు. ధ్వని విశ్లేషణ స్వరీకరణల సమయం, నిర్మాణం మరియు వ్యాప్తిని నమోదు చేసింది, అయితే పోజ్ అంచనా — వీడియోలో శరీర మైలురాళ్లను ఫ్రేమ్ ద్వారా ఫ్రేమ్ ట్రాక్ చేసే ఒక మెషిన్ లెర్నింగ్ సాంకేతికత — గెక్కోలు శ్వాస తీసుకున్నప్పుడు వాటి శరీరాలు ఎలా కదిలాయో లెక్కించింది. రెండు డేటా ప్రవాహాలను కలపడం ద్వారా పరిశోధకులు పిలుపులోని నిర్దిష్ట క్షణాలను జంతువు శ్వాస చక్రంలోని నిర్దిష్ట క్షణాలతో సరిపోల్చగలిగారు, ఒక ప్రవర్తనను కొలవగల భౌతిక క్రమంగా మార్చారు.

ఒక చిన్న శ్వాస, ఆపై మరిన్ని స్పందనలు

సమాధానం ఆర్థికంగా మారింది. కొత్త స్వర అవయవాన్ని లేదా పూర్తిగా భిన్నమైన శ్వాస వ్యూహాన్ని కనుగొనడం బదులు, గెక్కోలు తమ స్వంత పిలుపులోని సహజ సంధిని ఉపయోగించుకున్నట్లు కనిపిస్తాయి. అధ్యయనం ప్రకారం, ఒక మగ పిలుపు యొక్క రెండు భాగాల మధ్య ఒక చిన్న శ్వాస తీసుకుంటుంది, ఆపై దానికి స్పందనలను జోడించడం ద్వారా రెండవ భాగాన్ని పొడిగిస్తుంది, ఇది స్వరీకరణ యొక్క మొత్తం వ్యవధిని సాగదీస్తుంది.

ఆ ఆవిష్కరణ రెండు భాగాల పిలుపును రూపకల్పన చేసిన విరామానికి దగ్గరగా ఉన్నదిగా పునర్నిర్వచిస్తుంది. ప్రారంభ భాగం దాని సంభాషణాత్మక ప్రయోజనాన్ని నెరవేరుస్తుంది, గెక్కో ఒక శీఘ్ర గాలి ముక్కను తీసుకుంటుంది, మరియు ముగింపు భాగం అదనపు స్పందనలను చేర్చుకుని కొనసాగుతుంది. ముఖ్య పరిశీలనలను క్లుప్తంగా సంగ్రహించవచ్చు:

• రెండు భాగాల పిలుపు యొక్క మొదటి మరియు రెండవ భాగాల మధ్య ఒక చిన్న శ్వాస తీసుకోబడుతుంది.
• రెండవ భాగానికి అదనపు స్పందనలు జోడించబడతాయి, మొత్తం పిలుపును పొడిగిస్తాయి.
• నమోదు చేసిన అన్ని పిలుపులు ప్రత్యేకంగా ఉచ్ఛ్వాసం సమయంలో మరియు స్థిరమైన రేటుతో సంభవించాయి, ఇది పిలుపు వ్యవధిపై శ్వాస ఒక పైకప్పును నిర్ణయిస్తుందనే దానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది.
• ఈ ప్రవర్తన స్వచ్ఛంద ప్రకటన పిలుపు యొక్క 16 విశ్లేషించిన వీడియో క్లిప్లలో ఏడు బందీ మగవాటిలో నమోదు చేయబడింది.

ఫలితం ఒక జాతికి మించి ఎందుకు ముఖ్యం

స్వర ప్లాస్టిసిటీ సాధారణంగా పాట పక్షులు, గబ్బిలాలు, తిమింగలాలు మరియు ప్రైమేట్లలో అధ్యయనం చేయబడుతుంది. సరీసృపాలు ఉపయోగకరమైన వ్యత్యాసాన్ని అందిస్తాయి ఎందుకంటే వాటి స్వర వ్యవస్థలు సరళమైనవి మరియు వాటి శ్వాస వ్యవస్థ తక్కువ సంక్లిష్టమైనది, ఇది ప్రాథమిక పరిమితులను వేరుచేయడం సులభతరం చేస్తుంది. ఒక గెక్కో ఒక శ్వాసను చొప్పించడం ద్వారా మరియు రెండవ సగాన్ని స్పందనలతో నింపడం ద్వారా పిలుపును మార్చగలిగితే, అది ప్రవర్తనా సర్దుబాటు వెనుక నిలిచిన ఒక స్పష్టమైన శరీరధర్మ శాస్త్ర యంత్రాంగం — పర్యావరణ శాస్త్రం మరియు శరీర నిర్మాణ శాస్త్రం మధ్య ఒక వంతెన.

ఈ పని కొత్త విశ్లేషణాత్మక సాధనాలు ప్రవర్తనా జీవశాస్త్రాన్ని ఎలా మారుస్తున్నాయో కూడా ప్రదర్శిస్తుంది. పోజ్ అంచనా పరిశోధకులను చిన్న, సున్నితమైన జంతువులకు సెన్సర్లను అతికించకుండా సాధారణ వీడియో నుండి ఖచ్చితమైన కదలిక డేటాను సేకరించడానికి అనుమతిస్తుంది. శ్వాస, పిలుపు మరియు ఇతర లయబద్ధ ప్రవర్తనల అధ్యయనాలకు, ఇది గతంలో ప్రయోగశాల పరికరాల వెలుపల పొందడం కష్టమైన కొలతలకు ద్వారాన్ని తెరుస్తుంది.

ఏమి అనుత్తరితంగా మిగిలిపోయింది

ఆవిష్కరణల నుండి అనేక ప్రశ్నలు సహజంగా వస్తాయి. పొడిగించిన పిలుపులకు ఆడవి ఎలా స్పందిస్తాయో, లేదా అదనపు స్పందనలు కేవలం వ్యవధికి మించిన సమాచారాన్ని కలిగి ఉన్నాయా అనేది ఇంకా స్పష్టంగా లేదు. ఇతర స్వర సరీసృపాలు ఇలాంటి శ్వాస ఉపాయాన్ని ఎంత విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తాయో, లేదా ఆ చిన్న శ్వాస పిలుపును ఉత్పత్తి చేసే మోటారు కార్యక్రమంలో ఒక స్థిర భాగమో లేదా ఎంత గాలి మిగిలి ఉందనే దానిపై ఆధారపడి అప్పటికప్పుడు చేసే సౌలభ్యాత్మక సర్దుబాటో కూడా తెలియదు.

పొడవైన పిలుపు సెషన్లు మరిన్ని ప్రశ్నలను లేవనెత్తుతాయి. ఒక మగ పొడిగించిన కాలం పాటు పొడిగించిన పిలుపులను ఉత్పత్తి చేస్తూ ఉంటే, శ్వాస నమూనా మారుతుందా, మరియు పిలుపు నాణ్యత క్షీణిస్తుందా? మరియు అడవిలో, నేపథ్య శబ్దం గంట గంటకు మారుతూ ఉండే చోట, గెక్కోలు మొదట బిగ్గర, పొడవైన పిలుపుల వైపు మారడానికి ప్రేరేపించే ధ్వని పరిస్థితులను శ్వాస ప్రవర్తన ఎంత దగ్గరగా అనుసరిస్తుంది?

ప్రస్తుతానికి, ఈ అధ్యయనం ఒక టోకే గెక్కో ఎంతకాలం పిలవగలదో శ్వాస పరిమితం చేస్తుందనే పరికల్పనకు మద్దతు ఇస్తుంది — మరియు జంతువులు ఒక సంక్షిప్త, అంతర్నిర్మిత పరిష్కారాన్ని కనుగొన్నాయని చూపిస్తుంది: మధ్యలో ఒక శీఘ్ర శ్వాస, చివరిలో కొన్ని అదనపు స్పందనలు.

ఈ వ్యాసం Phys.org నివేదిక ఆధారంగా రూపొందించబడింది. అసలు వ్యాసాన్ని చదవండి.