Слоны издают низкие звуки тем же способом, что и люди

Млекопитающие производят звуки двумя способами: либо потоком воздуха через голосовые связки (как у людей и многих других млекопитающих), либо за счет активных мышечных сокращений (как кошачье мурлыканье). До сих пор не было известно, как слоны производят свои самые низкие тона, но новое исследование раскрыло эту загадку.

Африканские слоны издают инфразвуки — низкочастотные (<20 Гц) вокализации, способные распространяться на расстояние до 10 километров. Их частота обычно слишком низка для человеческого уха.

Международная команда ученых-фониатров и биологов выяснила, как производятся эти инфразвуки. Исследователи изучили экстирпированную гортань слона, умершего естественной смертью, и попытались воспроизвести инфразвуки с ее помощью в лаборатории.

Исследование под руководством специалиста по голосу Кристиана Хербста из Венского университета (Австрия) должно было разрешить давний вопрос: производят ли слоны инфразвуки тем же способом, что и люди (потоком воздуха, вызывающим вибрацию голосовых связок), или за счет активных мышечных сокращений.

Команда извлекла гортань через несколько часов после смерти слона в берлинском зоопарке, заморозила ее и доставила в лабораторию. Ученые тестировали гортань, устанавливая голосовые связки в положение для фонации и пропуская через нее потоки теплого увлажненного воздуха, имитируя работу легких слона. Гортань производила инфразвуки, практически неотличимые от тех, что издают живые слоны.

Результаты показали, что для производства инфразвуков не требуется активной мышечной деятельности. Они производятся потоком воздуха — способ, известный как миоэластико-аэродинамический или режим, управляемый потоком. Если бы слоны производили инфразвуки за счет активных мышечных сокращений (как кошачье мурлыканье), гортань без связи с мозгом не смогла бы их воспроизвести. Однако исследование не доказывает, что слоны никогда не используют мышечные сокращения для производства каких-либо звуков.

Миоэластико-аэродинамическая фонация — это метод, используемый людьми (частота около 50–7000 Гц) и многими другими млекопитающими, включая летучих мышей, использующих эхолокацию (100 000 Гц и выше). Исследователи также обнаружили в гортани слона другие особенности, соответствующие «нелинейным явлениям» у других видов (например, человеческому крику), при которых вибрация является хаотической, а не периодической.

Статья была опубликована 3 августа в журнале Science.