Τα δάση του Μέσου Ιουρασικού δεν ήταν σιωπηλά. Πριν από περίπου 165 εκατομμύρια χρόνια, συγγενείς των σημερινών γρύλων και ακρίδων παρήγαν ήχους τρίβοντας ειδικές δομές στα φτερά τους. Ερευνητές ανακατασκεύασαν τώρα μέρος αυτού του χαμένου ηχητικού τοπίου χρησιμοποιώντας απολιθωμένα φτερά.
Η ομάδα μελέτησε 20 απολιθωμένα φτερά που αντιστοιχούν σε εννέα είδη εντόμων της ομάδας Ensifera. Τα δείγματα προέρχονται από τον σχηματισμό Jiulongshan στην Εσωτερική Μογγολία της Κίνας, μια περιοχή γνωστή για την εξαιρετική διατήρηση οργανισμών του Ιουρασικού.
Πώς μπορεί ένα φτερό να διατηρήσει έναν ήχο
Οι ήχοι δεν σώζονται ως απολιθώματα. Διατηρούνται όμως οι ανατομικές δομές που τους παρήγαν: μια οδοντωτή «λίμα» στο ένα μπροστινό φτερό και ένας σκληρός ξέστρος στο άλλο. Η τριβή τους προκαλούσε δόνηση, ενώ τμήματα του φτερού λειτουργούσαν ως επιφάνειες ενίσχυσης.
Για να ελέγξουν τη μέθοδο, οι επιστήμονες συνέκριναν σύγχρονα έντομα, πραγματικές μετρήσεις δόνησης με λέιζερ και αριθμητικές προσομοιώσεις. Στη συνέχεια εφάρμοσαν τα μοντέλα στις διαστάσεις και στη γεωμετρία των απολιθωμένων φτερών. Η διαδικασία δεν αναπαράγει μια ηχογράφηση· υπολογίζει τη συχνότητα και τη βασική μορφή των πιθανών καλεσμάτων.
Ένας υπέρηχος πολύ πριν από τις νυχτερίδες
Τα περισσότερα από τα εννέα είδη φαίνεται ότι παρήγαν καθαρούς τόνους στην περιοχή των 5–7 kHz, συχνότητες που θυμίζουν ορισμένους σημερινούς γρύλους. Το Sigmaboilus peregrinus, όμως, υπολογίστηκε ότι έφτανε περίπου τα 20,5 kHz — επάνω από το συνηθισμένο όριο ανθρώπινης ακοής.
Το εύρημα έχει εξελικτική σημασία. Η υπερηχητική επικοινωνία φαίνεται να υπήρχε δεκάδες εκατομμύρια χρόνια πριν εμφανιστούν οι νυχτερίδες, άρα δεν μπορεί να εξελίχθηκε αρχικά μόνο ως απάντηση στον εντοπισμό τους. Πιθανοί παράγοντες ήταν ο ανταγωνισμός ανάμεσα στα έντομα, η αναζήτηση συντρόφου και άλλοι θηρευτές του Ιουρασικού.
Υπάρχει και ένα σαφές όριο: από τα φτερά μπορούν να εξαχθούν η πιθανή τονικότητα και η συχνότητα, όχι με βεβαιότητα ο ρυθμός ολόκληρου του τραγουδιού. Οι νευρικές εντολές και οι κινήσεις του ζώου δεν απολιθώνονται. Η ανακατασκευή είναι επομένως επιστημονικά τεκμηριωμένη προσέγγιση, όχι κυριολεκτική ανάκτηση του αρχαίου ήχου.
Η σύγκριση με ζωντανά είδη είναι κρίσιμη για έναν ακόμη λόγο: επιτρέπει στους ερευνητές να ελέγξουν αν ένα υπολογιστικό μοντέλο προβλέπει σωστά συχνότητες που μπορούν πράγματι να μετρηθούν. Μόνο αφού οι προσομοιώσεις συμφώνησαν με τις εργαστηριακές μετρήσεις εφαρμόστηκαν στα απολιθώματα. Η προσέγγιση συνδυάζει παλαιοντολογία, μηχανική, βιοακουστική και εξελικτική ανάλυση, αντί να στηρίζεται σε μία εντυπωσιακή οπτική αναπαράσταση.
Πηγές: η μελέτη στο PNAS και το διαθέσιμο ερευνητικό προδημοσίευμα.
