• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
23.02.2024, 11:10
Андрей Папиш
383

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.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
14 июня, 10:35
Игорь Байдов

Сам факт того, что после распада Западной Римской империи возникали новые государства, историкам известен давно. Нет сомнений в существовании королевств готов, франков, лангобардов и других постримских политических образований. Авторы нового исследования сосредоточились на более сложном вопросе. Они попытались выяснить, как именно происходило формирование таких обществ на уровне отдельных людей, семей и общин. Впервые благодаря сочетанию генетических и археологических данных исследователи смогли реконструировать развитие одного постримского политического общества, которое располагалось на территории Паннонии.

13 июня, 17:19
Evgenia Vavilova

Физикам долго не удавалось применить фазовый контраст в электронной микроскопии. Оказалось, что нужно было прекратить искать подходящее вещество для фазовой пластины и обратить внимание на лазеры.

12 июня, 12:35
Evgenia Vavilova

Ученые с высокой точностью измерили ключевые параметры нейтринных осцилляций — угол смешивания θ₁₂ и разность квадратов масс нейтрино. Результаты верифицировали несколькими методами.

14 июня, 10:35
Игорь Байдов

Сам факт того, что после распада Западной Римской империи возникали новые государства, историкам известен давно. Нет сомнений в существовании королевств готов, франков, лангобардов и других постримских политических образований. Авторы нового исследования сосредоточились на более сложном вопросе. Они попытались выяснить, как именно происходило формирование таких обществ на уровне отдельных людей, семей и общин. Впервые благодаря сочетанию генетических и археологических данных исследователи смогли реконструировать развитие одного постримского политического общества, которое располагалось на территории Паннонии.

13 июня, 17:19
Evgenia Vavilova

Физикам долго не удавалось применить фазовый контраст в электронной микроскопии. Оказалось, что нужно было прекратить искать подходящее вещество для фазовой пластины и обратить внимание на лазеры.

12 июня, 12:35
Evgenia Vavilova

Ученые с высокой точностью измерили ключевые параметры нейтринных осцилляций — угол смешивания θ₁₂ и разность квадратов масс нейтрино. Результаты верифицировали несколькими методами.

10 июня, 11:51
Александр Березин

Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.

17 мая, 10:35
Игорь Байдов

В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.

25 мая, 14:00
Андрей Серегин

В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.

[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
Комментарий на проверке

Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.

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
Ошибка авторизации
По закону на российских сайтах теперь нельзя авторизовываться с помощью иностранных сервисов. Используйте другой способ или восстановите доступ по почте.
Восстановить доступ
Войти по-другому
Вход через почту
Введите привязанную к соцсети почту, чтобы восстановить доступ или получить одноразовую ссылку для входа на сайт.
Ваша заявка получена

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

Понятно