• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
23.02.2024
Андрей Папиш
350

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
Предстоящие мероприятия
2 апреля
Березин Александр

Известный американский отраслевой обозреватель Эрик Бергер взял интервью у экипажа космического корабля Boeing, из-за технических проблем которого два астронавта задержались на орбите на девять месяцев вместо одной недели. Детали, которые они озвучили, указывают на серьезные проблемы Starliner, о которых ранее умалчивали. Люди провели немало времени при глубоко нештатной температуре. При слегка другом сценарии миссии экипаж корабля мог погибнуть. Официальные заявления NASA и Boeing сразу после июньского полета к МКС, судя по интервью, были заведомо неправдивыми.

Вчера, 18:28
Evgenia

Ученые, работающие на Большом адронном коллайдере (БАК), обнаружили в результатах экспериментов неожиданные данные. Они могут свидетельствовать о существовании топония, связанного состояния топ-кварка и его антикварка.

Позавчера, 15:35
Елена

Международная группа исследователей из Китая, США и Германии разработала метаматериал с выдающейся механической емкостью хранения энергии. Придать ему уникальные характеристики удалось за счет структуры — скрученных гибких стержней, деформирующихся по спирали.

2 апреля
Березин Александр

Известный американский отраслевой обозреватель Эрик Бергер взял интервью у экипажа космического корабля Boeing, из-за технических проблем которого два астронавта задержались на орбите на девять месяцев вместо одной недели. Детали, которые они озвучили, указывают на серьезные проблемы Starliner, о которых ранее умалчивали. Люди провели немало времени при глубоко нештатной температуре. При слегка другом сценарии миссии экипаж корабля мог погибнуть. Официальные заявления NASA и Boeing сразу после июньского полета к МКС, судя по интервью, были заведомо неправдивыми.

31 марта
Татьяна

Два ключевых события сыграли решающую роль в формировании генетического профиля современных европейских народов. Первое связано с приходом ранних фермеров из Анатолии примерно восемь тысяч лет назад, второе — масштабная миграция на запад носителей ямной степной культуры, начавшаяся пять тысяч лет назад. Однако ученые видят множество отличий от общей картины в разных регионах. В новой работе они проанализировали ДНК древних жителей самого северо-запада Европы и обнаружили более тесную связь с охотниками-собирателями, чем где бы то ни было.

1 апреля
Мария Азарова

Ученые из Австралии исследовали влияние сексуальной активности, а именно — самоудовлетворения и полового контакта с партнером — на объективные и субъективные параметры сна, в том числе на мотивацию поутру и готовность к новому дню.

6 марта
Юлия Трепалина

В двойственных, или обратимых, изображениях зритель может увидеть разные объекты в зависимости от того, на каких деталях концентрируется его внимание. Среди известных примеров таких рисунков — иллюзия «кролик-утка», сочетающая двух животных, и обратимая ваза (или ваза Рубина), которая может казаться двумя силуэтами лиц, если сосредоточиться на фоне. В соцсетях и популярных СМИ часто публикуют подобные картинки, утверждая, что по тому, какое изображение человек видит в первую очередь, можно судить о его личностных чертах и особенностях мышления. Двое психологов из Великобритании недавно проверили, так ли это на самом деле.

15 марта
Юлия Трепалина

Когда пара расстается, многие люди продолжают испытывать чувства к своим бывшим. Если разрыв произошел по инициативе другой стороны и отношения длились много лет, полностью «забыть» еще недавно близкого человека может быть непросто. Существует мнение, что и после расставания привязанность к экс-партнерам в какой-то мере сохраняется. Впрочем, согласно другой точке зрения, со временем эта эмоциональная связь ослабевает и утрачивается. Разобраться, как происходит на самом деле и сколько времени может потребоваться на полный эмоциональный разрыв с бывшими возлюбленными, взялись психологи из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне (США).

18 марта
Илья

Масштабный анализ геномов показал, что вид Homo sapiens возник в результате смешения двух древних популяций. Они разделились полтора миллиона лет назад, а затем воссоединились до расселения по миру.

[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
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
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно