Летучие мыши рычат как исполнители дэт-метала и горловые певцы Тувы
Летучие мыши обладают исключительным вокальным диапазоном, который превосходит диапазон других позвоночных, включая человека. Новое исследование в журнале PLOS Biology от команды Университета Южной Дании впервые показало, как именно летучие мыши производят разные звуки.
Ложные голосовые связки для низкого рычания
Исследователи впервые идентифицировали физические структуры в гортани, колебания которых создают различные звуки. Для низкочастотных звуков (1–5 кГц) летучие мыши используют так называемые ложные голосовые связки — тот же приём, что применяют исполнители дэт-метала и горлового пения (например, народы Тувы и Монголии).
- У людей ложные голосовые связки не используются в обычной речи или пении.
- При рычании они опускаются и начинают колебаться вместе с истинными голосовыми связками, делая их тяжелее и заставляя вибрировать на очень низких частотах.
Такое рычание часто слышно, когда мыши вылетают из тесного укрытия или возвращаются в него. Его функция до конца не ясна: это может быть агрессия, выражение раздражения или другой сигнал.
Ультразвуковая эхолокация с помощью голосовых мембран
Для высокочастотных звуков эхолокации, используемых при охоте на насекомых, летучие мыши задействуют другие структуры — тонкие голосовые мембраны.
- Исследователи впервые напрямую засняли колебания этих мембран с помощью сверхскоростной съёмки — до 250 000 кадров в секунду.
- Адаптации в гортани позволяют мышам производить ультразвуковые импульсы чрезвычайно быстро, что необходимо для точного определения местоположения добычи в полёте.
Рекордный вокальный диапазон
Совокупный вокальный диапазон летучей мыши охватывает 7 октав.
- Для сравнения: у большинства млекопитающих — 3–4 октавы, у человека — около 3.
- Лишь немногие певцы (например, Мэрайя Кэри, Аксель Роуз и Принс) достигают диапазона в 4–5 октав.
- Летучие мыши превосходят этот показатель благодаря использованию разных структур гортани (ложных связок и голосовых мембран).
Методология исследования
Для изучения механизмов звукообразования были извлечены 5 гортаней водяных ночниц (Myotis daubentonii). Их закрепляли и пропускали через них воздушный поток, имитируя естественное дыхание, одновременно снимая процесс на высокоскоростную камеру.