• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
23.02.2024
Андрей Папиш
363

Усатые киты развили ранее неизвестный метод вокализации

❋ 4.2

Международная группа биологов смоделировала гортани трех видов усатых китов и изучила их устройство. Исследователи обнаружили у этих животных уникальный механизм вокализаций, схожий с человеческим.

Схема адаптации анатомии гортани усатых китов
Схема адаптации анатомии гортани усатых китов / © Coen P. H. Elemans et al.

Наземные млекопитающие — предки китов — во время возвращения в воду столкнулись с рядом проблем. Как продолжить дышать, не потеряв способности к вокальной коммуникации?

Гортань млекопитающих одновременно защищает дыхательные пути и порождает звуки. Но в водной среде китам потребовался иной механизм — зубатые киты, например, развили у себя носовой голосовой орган, а гортань только помогает им дышать.

Усатые киты пошли другой дорогой — у них возник голосовой тракт. У гортани тем временем остались обе прежние функции. Специальные пробки стали защищать дыхательные пути от воды. Также в их гортани появились особые U-образные хрящи, обеспечивающие поверхностное дыхание. Однако на них нет голосовых складок, как у наземных млекопитающих, поэтому оставалось неясным, как усатые киты создают звуки.

Группа биологов из Дании, Австрии и США изучила гортань трех усатых китов: горбатого кита (Megaptera novaeangliae), сейвала (Balaenoptera borealis) и малого полосатика (B. acutorostrata), которого еще называют китом Минке. Чтобы проверить, как этот орган издает звуки, исследователи создали компьютерную модель, повторявшую устройство гортани китов. Статья биологов вышла в журнале Nature.

Ранее не описанный механизм фонации у усатых китов / © Coen P. H. Elemans et al.

После исследования на томографе авторы обнаружили возле поперечных черпаловидных складок большую мышцу. По мнению биологов, она гомологична голосовой мышце млекопитающих.

Моделирование гортани китов показало, что во время выхода воздуха из легких поток встречается с зазором и заставляет вибрировать слизистую оболочку. Этот зазор образуется, когда поперечные черпаловидные складки прижимаются к гортанной «подушке» из жировой ткани.

У всех трех китов, отметили ученые, звук создается за счет аэродинамических колебаний складок и гортанной «подушки», которые уникальны для усатых китов. Сокращение голосовых мышц напрягает эти структуры перпендикулярно потоку воздуха — у млекопитающих этот механизм увеличивает резонансные частоты и, следовательно, вибрацию звука.

Гортань горбатого кита устроена несколько иначе. Поперечные черпаловидные складки у него толще, чем у сейвала и полосатика, и вибрируют подобно голосовым связкам человека и других млекопитающих. Смоделировав гортань горбатого кита, ученые обнаружили, что на выдохе кит создает самоподдерживающиеся смычные колебания складок, тем самым издавая звуки в диапазоне от 40 до 600 герц.

Полученные результаты позволили исследователям предположить, что гортань усатых китов работает по схожим принципам, что и человеческая. Биологи отмечают два механизма вокализации у этих животных: вибрации уникальных структур генерируют низкочастотные звуки, а поперечные черпаловидные складки выполняют функцию голосовых связок. Также особенное устройство гортани усатых китов позволяет им общаться с помощью сложных сигналов.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Автор специализируется на популяризации биологии и палеонтологии. Пишет о поведении животных, необычных находках древнего мира. Интересуется всем, что летало, бегало и формировалось миллионы лет.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 11:17
Юлия Тарасова

Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.

Вчера, 15:35
Губкинский университет

Исследования ученых РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина подтвердили, что технология производства авиационного топлива SAF из растительных лигноцеллюлозных отходов позволит снизить выбросы углекислого газа на 75% по сравнению с нефтяным керосином.

Вчера, 08:01
Адель Романова

На стыке трех литосферных плит у Красного моря заметили необычный вулканический процесс: где-то магма поднимается равномерным потоком, где-то — по частям. По мнению геологов, такой «пульс» вызван тем, что в некоторых местах магма с большим трудом пытается пробиться на поверхность.

28 июня, 18:58
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

27 июня, 09:47
Авдей Палиш

Снимки с фотоловушек давно стали культурным явлением. Особенно забавными выглядят медведи. Мы с удовольствием смотрим на зверей, попавших в объектив камер в национальных парках: тигр украл фотоловушку, муравьед проехал верхом на муравьеде и так далее. Но не все животные настолько обаятельные. Ученые из США решили развить эмпатию к гремучим змеям, которых многие боятся. Для этого специалисты запустили трансляцию из «мегалогова», где рептилии отдыхают и рожают потомство.

29 июня, 17:23
Людмила Соколова

Чтобы понять, как часто за пределами Солнечной системы встречаются миры, похожие на Землю, ученые из Калифорнийского университета (США) провели статистический анализ 517 экзопланет. Результаты показали, что всего три мира, включая наш, соответствуют критериям потенциальной обитаемости. Наиболее перспективными из них оказались Kepler-22b и Kepler-538b.

17 июня, 16:49
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня, 15:19
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

5 июня, 13:20
Александр Березин

Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно