Відмінності в частоті співу окремих видів горобиних птахів пояснюються їх родинними зв'язками і масою тіла, а також статевим диморфізмом. При цьому, всупереч популярній гіпотезі, вона не пов'язана з тим, чи живуть птахи в лісі або на відкритій місцевості. Такого висновку дійшли орнітологи, проаналізувавши записи пісень 5085 видів горобиних птахів з усього світу. Результати дослідження опубліковані в статті для журналу.
При спілкуванні з сородичами, а іноді і з представниками інших видів, багато тварин використовують звукові сигнали. Їхні характеристики, в тому числі частота, помітно відрізняються у різних видів. Згідно з гіпотезою акустичної адаптації, частота видаваних тваринами звуків залежить від середовища, в якому вони живуть. Так, у лісі високочастотні звуки швидко загасають, тому тут вигідніше видавати низькочастотні сигнали - вони поширяться далі. Втім, спостереження в дикій природі далеко не завжди підтверджують дану ідею - можливо, через те, що на особливості видаваних тваринами звуків також впливають розмір їх тіла, еволюційна історія і статевий відбір.
Команда дослідників на чолі з Томашем Альбрехтом (Tomá^ Albrecht) з Карлового університету вирішили перевірити, наскільки добре гіпотеза акустичної адаптації пояснює частоту співу птахів. Для цього вони проаналізували записи шлюбних і територіальних пісень 5085 видів птахів з загону горобйноподібних () (їх завантажили з сайтів https://www.xeno-canto.org/ и www.macaulaylibrary.org). Ця кількість відповідає 85 відсоткам усіх видів загону і приблизно половині всіх сучасних видів птахів. В аналіз включили від одного до п'яти записів для кожного виду, так що в цілому автори зібрали базу даних з 18488 записів.
Дослідники визначили для кожного виду медіанне значення пікової частоти пісні, а потім порівняли цей параметр із щільністю середовища проживання, масою тіла і різницею в розмірах між самцями і самками (тобто вираженістю статевого диморфізму). Крім того, були враховані філогенетичні зв'язки між видами.
Мінімальна пікова частота співу для досліджених птахів склала 215 герц, а максимальна - 10659 герц. При цьому більшість видів співають із середньою частотою близько чотирьох тисяч герц. Судячи з усього, види, що співають на рекордно низьких і високих частотах, з'являлися незалежно один від одного в різних систематичних групах.
Дослідники зазначили, що в Австралії, в пустелі Сахара, а також у тропічних лісах Латинської Америки, Африки та Нової Гвінеї горобці воліють співати на низьких частотах. Навпаки, високочастотні пісні популярні у птахів, що населяють північ Євразії і Північної Америки, протяжні гірські хребти, наприклад, Анди і Гімалаї, а також південь Південної Америки і африканські савани. Втім, ці закономірності швидше пояснюються не особливостями окремих регіонів, а родинними зв'язками птахів, які їх населяють.
В цілому, більшу частину відмінностей в піковій частоті співу окремих видів горобців вдалося пояснити за рахунок різниці в масі їх тіла (більш великі види співають на більш низьких частотах) і систематичного положення. Перший фактор пояснює від десяти до п'ятнадцяти відсотків варіацій у частоті співу, а другий - 43-56 відсотків. У деяких сімействах (точніше, в 67 відсотках з 52 сімейств, що включають більше п'ятнадцяти видів) також вдалося виявити позитивний зв'язок між вираженістю статевого диморфізму і частотою співу: чим більший самець порівняно з самкою (по масі тіла або довжині крила), тим нижчу частоту він використовує.
Нарешті, особливості рослинного покриву пояснюють лише 0,2 відсотка варіацій у частоті співу горобиних птахів. Всупереч гіпотезі акустичної адаптації, види з густих лісів співають на більш високих частотах, ніж види, що живуть на відкритій місцевості. Однак цей зв'язок було відзначено тільки в 42 відсотках із 52 сімейств, що включають понад п'ятнадцять видів. У багатовимірних моделях вона не була статистично значущою.
Таким чином, морфологічні особливості (маса і схожі риси будови голосового апарату, характерні для споріднених видів) найбільшою мірою впливають на частоту співу горобців птахів. Статевий відбір, який у ряду видів змушує самців співати на низьких частотах, пояснює більшу частину решти відмінностей. При цьому гіпотеза акустичної адаптації для горобиних птахів не підтвердилася.
У деяких випадках на частоту співу птахів впливає життя в місті. Наприклад, білоголові зонотрихії з Сан-Франциско змушені перекрикувати міський трафік. Однак коли через карантин, пов'язаний з пандемією COVID-19, рівень міського шуму впав, птахи змогли зменшити амплітуду і максимальну частоту пісень.