В чём особенность эволюции приматов, чем ознаменован их особый путь, который привёл к появлению нас с вами? Крупный мозг? Способные к тонким манипуляциям кисти? Острое зрение? Да, но не только. Обезьяны ещё и болтливые существа.
Их «фишка» — сложная звуковая коммуникация, что должно отражаться на строении голосового аппарата. Исследования гортани приматов проводились неоднократно, но, чтобы разобраться в обезьяньей специфике, полезно сравнивать с другими отрядами млекопитающих. Например, с хищными. Эти звери столь же разнообразны по образу жизни и по своим размерам, как приматы, а издаваемые ими звуки хорошо изучены.
Авторы новой статьи в PLOS One сравнили гортани 55 видов млекопитающих: 26 приматов и 29 хищных, от карликовой игрунки (110 г) до западной гориллы (120 кг) и от карликового мангуста (280 г) до тигра (180 кг). Разумеется, сравнивали не абсолютный, а относительной размер гортани (по отношению к длине тела), для оценки которого использовали данные компьютерной томографии.
Оказывается, у приматов при тех же размерах тела гортань в среднем в 1,38 раз больше, чем у хищных. Кроме того, размер гортани у обезьян заметно более изменчив. Такой же результат получился, если вместо длины тела размер гортани нормировали по массе животного. Когда исследователи ввели поправку на пол и возраст животных, закономерность сохранилась: гориллы или мартышки обладали более крупной гортанью, чем львы или горностаи. Мало того: судя по всему, эволюция приматов сопровождалась несколькими «сдвигами» размеров вокального аппарата. Впервые гортань у них увеличилась, как только сформировался сам отряд приматов. Второй скачок размеров произошёл у паукообразных обезьян, когда они отделились от капуциновых. А у обезьян трибы Papionini (павианов, макак и некоторых других) наоборот, размер гортани уменьшился.
Поскольку гортань — важная часть голосового аппарата, то её размеры должны влиять на характеристики издаваемых животным звуков. И действительно, основная частота, на которой болтают обезьяны, меняется вместе с размерами гортани сильнее, чем у хищных.
В целом, получается, гортань увеличивалась у приматов быстрее, чем росли размеры их тела (хотя исключение составляют павианы и им подобные). С чем же это связано? Гортань у млекопитающих выполняет несколько функций: защищает дыхательные пути от попадания пищи, регулирует поступление воздуха в лёгкие и влияет на характеристики «вокала».
Авторы последовательно разбирают каждую возможность. Быть может, хищные больше, чем приматы, рискуют подавиться куском плохо пережёванного мяса — поэтому в процессе эволюции гортань у них уменьшилась. Но это не объясняет, почему размеры гортани у приматов настолько разнообразны. Кроме того, среди хищных есть растительноядные панды, но гортань у них не больше, чем у остальных представителей отряда.
Есть другое объяснение: способ передвижения диктует требования к метаболизму. Древесным обезьянам необходима более активная вентиляция лёгких, а для этого требуется большая гортань. Идея спорная: как размеры гортани связаны с эффективностью дыхания, не очень ясно, а у древесных хищных — каких-нибудь носух — маленькая гортань. Другой вариант: приматам требуется более эффективное дыхание, так как крупный мозг нужно обеспечивать кислородом.
Наконец, третья версия, которая, надо полагать, особенно мила исследователям — коммуникативная. Приматы нуждаются в общении. Звуковые сигналы должны хорошо распространяться в тропическом лесу — самой типичной для обезьян среде обитания. Для того, чтобы обезьяний вопль летел на большее расстояние, требуется большая гортань. Опять же, непонятно в этом случае, почему размеры гортани у разных приматов так различаются.
Может, дело в половом отборе? Чем более низким голосом разговаривает зверь, тем крупнее он кажется, а это важно — как для отпугивания конкурентов, так и для привлечения самок. По-видимому, именно по зычности голоса выбирают себе партнёров самки ревунов.
Проблема в том, что то же самое верно и для хищных, у которых так же, как у приматов, силён половой диморфизм. Замечено, что у рычащих кошек гортань больше, чем у мурлыкающих. Но этот эффект не объясняет разницы между хищными и приматами.
Наконец, гипотеза социальной сложности говорит о том, что приматы в среднем живут в более крупных группах, чем хищные, а значит, нуждаются в более сложной коммуникации. В сообществах приматов завязываются более прочные связи, устанавливаются более тесные контакты и важна эффективная кооперация. Это подразумевает повышенные требования к «речевому» аппарату, которым приходится часто пользоваться. Красивое объяснение! Увы, сравнение размеров гортани и численности групп не показали заметной корреляции ни у приматов, ни у хищных. Яркий пример: обезьяны-ревуны чемпионы по размеру гортани, однако живут маленькими группами. У стайных павианов, наоборот, гортань маленькая. Итак, сложность социальной организации вряд ли нам поможет.
В обсуждаемой теме есть одна принципиальная неясность: это у приматов такая необычно большая гортань, или это у хищных она, наоборот, уменьшилась в процессе эволюции? Чтобы понять, какая из альтернатив верна, нужны данные по другим отрядам млекопитающих — парнокопытным, грызунам, рукокрылым и т. д. Некоторые рукокрылые — например, молотоголовые крыланы — отличаются огромными размерами гортани.
Автор: Александр Соколов