Темп и ритмический рисунок пения у птиц определяется двумя генами, которые широко ассоциируются с нарушениями речи у людей. Это распространяется на большинство известных видов.
Предыдущие исследования показали, что для большинства птиц ритм пения — врожденная черта, которая имеет большое значение для полового отбора и распознавания видов. Однако о генетической основе этой особенности было известно мало. Международная группа ученых рассмотрела геном птиц двух видов и выявила гены, которые влияют на темп и ритм их пения. Оказалось, это те же гены, что отвечают за человеческую речь и ее нарушения.
Статью, посвященную этому вопросу, опубликовал журнал Nature Communications. Авторы исследования в Эсватини и Южной Африке изучили два вида птиц, которые не полностью изолированы географически: существует «гибридная зона», где обитают оба вида.
В исследовании участвовали 135 особей краснолобых медников (Pogoniulus pusillus) и желтолобых медников (Pogoniulus chrysoconus). Анализ генетического материала показал, что с ритмом пения у этих птиц связаны гормоны нейрексин-1 и коэнзим Q8A. Эти же гормоны влияют на речевое развитие человека, в том числе при заболеваниях, ведущих к нарушениям речи.
Ученые не уделяли внимание тому, как на ритм пения влияют форма и размер клюва. В предыдущих работах связи между этими показателями не обнаружили, а, например, желтолобый медник, которого изучали в новом исследовании, клюв при пении не открывает совсем.
Важным открытием стало то, что у птиц, родившихся в результате скрещивания двух видов, наблюдалась нестабильность пения с точки зрения ритма и темпа. По словам авторов статьи, этот факт подтверждает предположение о генетической основе пения и его обусловленности двумя названными генами. Частота и особенности чередования вокализаций, свойственные одному или другому виду, не сохраняются, когда геномы этих видов смешиваются.
Ученые также предположили, что характер пения влияет на то, какого партнера выбирает самка. Наблюдение за птицами показало, что ритмическая стабильность пения сама по себе или в сочетании с цветом перьев может иметь решающее значение в ситуации, когда птица ищет самца для спаривания. Самки краснолобых медников не выбирали самцов смешанного происхождения даже в том случае, когда из-за красного переднего оперения они напоминали внешне таких же краснолобых медников. Вероятно, это было связано с различиями в пении.
Исследование, по словам его авторов, «делает шаг вперед в понимании взаимосвязи между молекулярной основой пения птиц, геномикой птичьего пения и развитием музыкальности у людей». Ученые посчитали необходимыми дальнейшие исследования в области генетики, связанной с ритмом, у людей, которые занимаются и не занимаются вокалом. Предположительно, в рамках таких работ можно обнаружить некие общие наследственные механизмы музыкальности у птиц и человека.