Ученые нашли сходство между голосом летучей мыши и тувинским горловым пением
Ученые впервые смогли снять на видео работу голосового аппарата летучих мышей, производящих ультразвуки. Для этого пришлось умертвить несколько особей и пропустить через их гортань воздух. Оказалось, что подобным образом производят звуки исполнители тувинского горлового пения, говорится в исследовании, опубликованном в журнале PLoS Biology.
Летучие мыши используют определенные структуры внутри гортани не только для производства высокочастотных звуков эхолокации, но и для низкочастотных сигналов для общения. К такому выводу пришли ученые под руководством Коэна Элеманса из Университета Южной Дании.
Известно, что звуки, используемые летучими мышами, имеют очень широкий частотный диапазон в семь октав, что значительно шире диапазона звуков (три-четыре октавы), производимых большинством млекопитающих. Разнообразие частот от 1 до 120 кГц делает летучих мышей уникальными среди всех млекопитающих. Это и заставило датских ученых осуществить эксперимент, позволивший впервые увидеть и заснять работу голосового аппарата летучих мышей. Для этого они извлекли гортань у пяти взрослых особей водяной ночницы (Myotis daubentonii). Этот орган закрепляли на держателе, пропускали через него поток воздуха, и производили видеосъемку с частотой 250 тысяч кадров в секунду. Затем ученые использовали алгоритмы машинного обучения, чтобы воспроизвести движения голосовых мембран, скрытых от наблюдения. Они выяснили, что поток воздуха производит самоподдерживающиеся колебания мембраны на частотах 10-70 кГц, необходимые для создания высокочастотных звуков при эхолокации.
При этом толстые складки мембраны, расположенные над так называемыми вентрикулярными складками, вибрируют с частотами 1-3 кГц, и участвуют в генерации более низкочастотных звуков. По словам ученых, подобный механизм создания низкочастотных звуков доступен и людям.
«У людей вентрикулярные складки играют роль при некоторых видах низкочастотного пения, например в стиле death metal, и тувинского горлового пения, когда они касаются голосовых связок и увеличивают массу вибрирующих структур, — пришли к выводу ученые. — Мы показали, что летучие мыши заставляют вибрировать чрезвычайно тонкие и легкие мембраны, исходящие от голосовых связок, чтобы производить ультразвуковые сигналы для эхолокации. Чтобы расширить свой диапазон частот, мыши производят агрессивные сигналы с помощью своих вентрикулярных складок, как это делают при рычании певцы в стиле death metal».
Похожие на рык звуки мыши издают, влетая или вылетая из переполненных собратьями укрытий. При этом пока точно не известно, какую информацию они передают, издавая звуки на частотах 1-5 кГц.
«Некоторые звуки кажутся агрессивными, некоторые демонстрируют раздражение, некоторые — что-то другое. Мы пока не знаем», — пояснил соавтор работы Лассе Якобсен.