текст
Изучен удивительный источник пения птиц
Все дышащие воздухом позвоночные имеют гортань – структуру мышц и складок, которая защищает трахею и у многих животных создает потрясающий набор звуков, вибрируя и модулируя. Но птицы используют другой орган, чтобы петь, – сиринкс, находящийся низко в дыхательных путях, где трахея разветвляется и направляется к двум легким.
В течение десятилетий ученые задавались вопросом, почему существует сиринкс и как он развивался. Команда ученых объединила физику, биологию и инженерию и обнаружила, что благодаря очень низкому расположению сиринкс может издавать звук с очень высокой эффективностью. Их результаты опубликованы в PLOS Biology.
Более 20 лет биолог Франц Голлер изучал механику сиринкса. Он обнаружил сходство между сиринксом и гортанью млекопитающих, но вопрос, почему у птиц развился сиринкс, хотя у них также есть гортань, оставался открытым.
Чтобы это узнать, пришлось привнести в исследование различные аспекты акустического моделирования, компьютерное моделирование и опыт построения физических моделей для имитации органов, производящих звук. Так команда смогла совместить свои дисциплины и методы и получила фрагменты всей картины.
Команда придерживалась трехэтапного подхода для измерения различных эффектов положения сиринкса на вокальную эффективность: упрощенные физические модели, компьютерное моделирование и реальные птицы с различными размерами тела в лаборатории.
Звук создается с большей эффективностью в положении сиринкса. Этот результат подтверждает гипотезу о том, что птицы с сиринксом ниже дыхательных путей лучше способны общаться и получают эволюционное преимущество. Птицы, у которых самые длинные шеи из всех наземных позвоночных, могут использовать их в качестве резонаторов для усиления звука.
Из этого открытия можно многому научиться, особенно тому, как птицы контролируют свое тело, чтобы воспользоваться положением сиринкса. Некоторым птицам необходимо общаться с точной вокальной «целью», чтобы передать сообщение партнеру так, чтобы хищник ничего не услышал. Таким образом, они должны выбирать положение тела, чтобы выборочно направлять этот звук, а это требует другой формы для головы, тела и шеи.
Фото: Natasha Verzhbitskiy
Наука
Полина Агеева
Машины и Механизмы
Всего 0 комментариев
Найден новый способ поиска соединений, предотвращающих старение
В Греции впервые родился ребенок от троих родителей
