Звуковые сигналы широко используются животными в различных коммуникационных и поведенческих целях, в том числе в водной среде.
Костистые рыбы развили разнообразные механизмы генерирования звука, которые хорошо изучены и используют их для внутривидовой коммуникации, часто для агонистического и брачного поведения.
Однако неизвестно, как может развиваться звуковая коммуникация посредством адаптации внутри вида к потребностям конкретной среды обитания.
Для решения этого вопроса ученые использовали два морфа вида Astyanax mexicanus. Во время адаптации к вечной темноте пещерные рыбы претерпели ряд морфологических, физиологических и поведенческих изменений, включая значительные изменения в их хемосенсорной и механосенсорной системах, которые помогают им ориентироваться, находить пищу и находить партнеров в темнот.
Тем не менее, слуховые способности схожи в двух морфах, но об акустической коммуникации у A. mexicanus ничего не известно.
Развивалась ли слуховая коммуникация по-разному в двух морфах A. mexicanus и сопровождалась ли она поведенческими сдвигами в отсутствии визуальной коммуникации у пещерных рыб?
Ученые показывают, что A. mexicanus является высокозвуковым видом, в лаборатории и в природе. При изучении в контролируемых лабораторных условиях производство звука количественно и качественно зависит от социального контекста и типа морфы.
Затем ученые охарактеризовали один звук, "резкий щелчок", как визуально запускаемый звук, создаваемый доминирующей поверхностной рыбой во время агонистического поведения, и как хемосенсорный звук, создаваемый пещерной рыбой во время кормления, и который также вызывает различные реакции в двух морфах в экспериментах воспроизведения.
Сначала ученые определили, производит ли звуки вид Astyanax mexicanus. Шесть различных типов звуков могут быть идентифицированы из 60- часовых акустических записей взрослых поверхностных рыб A. mexicanus (SF) или пещерных рыб Pachón (CF) в лаборатории, включая три простых и три сложных звука.
Чтобы подтвердить идентификацию и классификацию звуков, производимых A. mexicanus , анализ основных компонентов (PCA) был выполнен после извлечения акустических параметров для простых звуков (всего проанализировано 516 звуков) и после анализа частоты пульса для сложных звуков (всего 186).
A. mexicanus , по-видимому, является мощной моделью для решения вопроса о роли звуковой связи в эволюции и, возможно, далее в видообразовании, как это предлагается, например, между родственными видами тилапии Oreochromis niloticus и Oreochromis mossambicus.
Размножение пещерного и поверхностного Astyanax идентично и происходит ночью, что позволяет естественное скрещивание между двумя морфами.
При отсутствии визуальной модальности могут быть задействованы звуковые сигналы для взаимодействия между самцом и самкой во время размножения. Эта идея в настоящее время подтверждается настоящим выводом о том, что A. mexicanus является звуковым видом и заслуживает дальнейших исследований.