Мексиканські тетри, дрібні рибки з річок, озер і печерних водойм США і Мексики, спілкуються за допомогою клацань, хлопків і гарчання. Однак особи, які живуть у різних печерах, швидше за все, насилу зрозуміють один одного. Проаналізувавши звукові сигнали тетр з шести печерних популяцій, іхтіологи дійшли висновку, що в кожній з них сформувався унікальний діалект. Більш того, окремі особи виявилися носіями індивідуальних звукових особливостей. Препринт дослідження опублікований на сайті bceRxiv.
Риб прийнято вважати німими. Однак насправді багато хто з них досить говіркі і використовують різноманітні звукові сигнали, щоб залучати партнерів, відганяти конкурентів і попереджати сородичів про наближення хижаків. Деякі риби воліють співати хором, подібно птахам, причому іноді вони видають такий гучний шум, що він може оглушити тварину, яка опинилася поруч.
Зоологи вважають, що здатність видавати звуки стимулювала видоутворення в декількох групах риб, включаючи цихлід (Cichlidae) і риб-ігл (Syngnathinae). Завдяки відмінностям у звукових сигналах між близькоспорідненими видами або навіть популяціями всередині одного виду формувався репродуктивний бар'єр, який не дозволяв їх представникам схрещуватися між собою. Приклад піраній ілюструє ранні етапи цього процесу. Серед цих риб є жовтоокі і червоноглазі особини, які видають звуки з різною амплітудою.
Команда іхтіологів під керівництвом Керол Гіацинт (Carole Hyacinthe) з Гарвардського університету зосередила увагу на ще одному виді риб, який покладається на звукову комунікацію. Мова про мексиканські тетри (), що населяють США і Мексику. Хоча зазвичай тетри живуть у річках і озерах, близько 30 популяцій цього виду освоїли печерні водойми. Передбачається, що протягом останніх двадцяти тисяч років підземні форми незалежно виникали серед тетр принаймні п'ять разів. При цьому одні в одних печерах тетри повністю втратили очі і стали альбіносами, а особини з інших печер відрізняються від сородичів з поверхні лише трохи слабшим зором (тим не менш, всі мексиканські тетри, незалежно від того, чи живуть вони на поверхні або в печері, можуть схрещуватися один з одним і приносити родюче потомство).
У репертуар всіх мексиканських тетр входить шість звуків: Клацання, клацання, хлопки, повторювані хлопки, різкі клацання і гарчання. Однак раніше Гіацинт і її колеги виявили, що у особин з поверхневих популяцій і особин з печери Пачон сигнали мають різні значення і використовуються в різних ситуаціях. Наприклад, тетри з поверхні видають різкі клацання, коли вступають у конфлікти з сородичами, а печерні тетри - під час годування. Це навело дослідників на ідею порівняти діалекти риб з печер Моліно, Пачон, Лос-Сабінос, Тінаха, Чіка і Субтерранео, які відносяться до трьох різних гірських хребтів (Гватемала, Ель-Абра і Мікос; передбачається, що на кожному з хребтів мешкає своя еволюційна лінія тетр, незалежно перейшла до печерного життя). У 2016-2017 році автори спіймали в кожній з цих печер від чотирьох до двадцяти п'яти тетр і записали видані ними звуки. Загалом їм вдалося зібрати 44 години аудіоматеріалів.
Проаналізувавши зібрані записи, Гіацинт і її співавтори з'ясували, що найчастіше печерні тетри видають клацання і повторювані клацання частотою від 50 герц до 10 кілогерць. Саме на цих звуках дослідники і вирішили зосередитися. Вони відібрали по 50-100 прикладів клацань і повторюваних клацань для кожної печерної популяції, а потім порівняли їх між собою.
Виявилося, що для одиночних клацань тривалість, переважна частота і ставлення сигнал/шум помітно відрізняються між усіма шістьма печерами. Наприклад, у Тінасі та Чику тетри видають найдовші клацання, у Моліно та Чику - найвищі, а в Субтерранео - найнижчі. Відношення сигнал/шум досягає найвищих значень у Чику, а найнижчих - у Тінасі. Подібні відмінності вдалося виявити і для повторюваних клацань. Максимальна тривалість окремих сигналів в серії відзначена в Тінасі. Тетри з Пачона видають удесятеро більше клацань на одиницю часу, ніж їхні сім'ї з інших печер (при цьому тривалість усієї серії клацань відносно невелика). У Субтерранео автори записали найдовші серії клацань - як за часом, так і за кількістю окремих імпульсів, а в Моліно були позначені максимальні інтервали між окремими клацаннями.
Таким чином, клацання та повторювані клацання печерних тетр з різних популяцій помітно відрізняються один від одного. Пов'язати ці відмінності з розміром риб або їх родинними зв'язками авторам не вдалося. Додатковий аналіз підтвердив, що в кожній печері дійсно сформувався унікальний діалект. Їх еволюція, судячи з усього, йшла незалежно. На це вказує той факт, що діалекти споріднених популяцій з печер з одного гірського хребта можуть відрізнятися один від одного сильніше, ніж від діалектів нерідних популяцій з інших гірських хребтів. Наприклад, звукові сигнали тетр з печери Субтерранео на хребті Мікос найбільше нагадують сигнали їхніх сородичів з печери Лос-Сабінос на хребті Ель-Абра, а діалект печери Моліно (хребет Гватемала) найближче до діалекту печери Чіка (хребет Ель-Абра).
Дослідники вважають, що в кожній печері тетрам доводилося пристосовуватися до конкретних біотичних і абіотичних умов, що вплинуло на те, які звуки вони видають. Крім того, в одних печерах риби повністю позбулися зору, а в інших цей процес не встиг зайти так далеко. Можливо, відмінності в будові щелепних і лицьових кісток, пов'язані з різним ступенем деградації очей, також позначилися на репертуарі тетр. Загалом же автори вважають особливості діалектів нейтральною ознакою, яка еволюціонує шляхом дрейфу генів. Зрештою він призведе до того, що тетри з різних печер перестануть розуміти один одного, не зможуть утворювати пари і розійдуться на окремі види.
Під час додаткового аналізу Гіацинт та її співавтори перевірили, наскільки відрізняються клацання та повторювані клацання всередині кожної печери. В результаті в печері Моліно, де вони зловили і записали всього чотирьох особин, було виявлено чотири варіанти сигналів. У печерах Пачон і Субтерранео автори записали голоси 10 і 12 особин відповідно - і виявили 8 і 9 варіантів сигналів. На думку авторів, це вказує, що крім характерних для кожної печери діалектів у тетр є індивідуальні звукові особливості.
Раніше ми розповідали про те, як зоологи виявили діалекти в інших підземних мешканців - голих землекопів (). Проаналізувавши майже сорок тисяч записів чирикання, яке ці гризуни видають як вітання, дослідники дійшли висновку, що кожна колонія має власний діалект, що дозволяє її членам відрізняти одноплемінників від чужинців. Діалект не є вродженим: експерименти показали, що землекопи вчаться йому в перші місяці життя. При цьому для його підтримки необхідна присутність королеви.