Kaip toliau kvėpuoti neprarandant gebėjimo bendrauti balsu? Ūsuotieji banginiai išvystė iki šiol nežinomą vokalizacijos būdą

Tyrėjai nustatė, kad šie gyvūnai turi unikalų vokalizavimo mechanizmą, panašų į žmonių.

Sausumos žinduoliai, banginių protėviai, grįždami į vandenį susidūrė su daugybe iššūkių. Kaip toliau kvėpuoti neprarandant gebėjimo bendrauti balsu?

Žinduolių gerklos apsaugo kvėpavimo takus ir skleidžia garsus. Tačiau vandens aplinkoje banginiams prireikė kitokio mechanizmo – pavyzdžiui, dantytiesiems banginiams išsivystė nosies balso organas, o gerklos jiems padeda tik kvėpuoti.

Ūsuotieji banginiai nuėjo kitu keliu – jiems išsivystė balso traktas. Tuo tarpu gerklos išsaugojo abi ankstesnes savo funkcijas.

Jų kvėpavimo takus nuo vandens ėmė saugoti specialūs kamščiai. Taip pat jų gerklose atsirado specialios U formos kremzlės, užtikrinančios negilų kvėpavimą.

Tačiau jie neturi balso klostių kaip sausumos žinduoliai, todėl taip ir liko neaišku, kaip banginiai skleidė garsus.

Danijos, Austrijos ir Jungtinių Amerikos Valstijų biologų komanda ištyrė trijų rūšių – kuprotojo banginio (Megaptera novaeangliae), sei banginio (Balaenoptera borealis) ir mažojo banginio (B. acutorostrata) – gerklas.

Norėdami patikrinti, kaip šis organas skleidžia garsus, tyrėjai sukūrė kompiuterinį modelį, atkartojantį banginių gerklas.

Atlikus tomografiją, autoriai nustatė didelį raumenį prie skersinių mentės raukšlių.

Banginių gerklų modeliavimas parodė, kad išeinant orui iš plaučių srautas susiduria su tarpu ir sukelia gleivinės vibraciją.

Šis tarpas susidaro, kai skersinės lopetėlių raukšlės prisispaudžia prie gerklų riebalinio audinio „pagalvėlės“.

Mokslininkai pastebėjo, kad visų trijų banginių garsas susidaro dėl aerodinaminių raukšlių ir gerklų „pagalvėlės“ vibracijų, kurios būdingos tik banginiams.

Susitraukdami balso raumenys įtempia šias struktūras statmenai oro srautui – žinduoliuose šis mechanizmas padidina rezonansinius dažnius, taigi ir garso virpesius.

Kuprotuojų banginių gerklų struktūra kiek kitokia. Jos skersinės lopinėlio formos raukšlės yra storesnės nei seivalų ir vibruoja kaip žmonių ir kitų žinduolių balso stygos.

Sumodeliavę kuprotojo banginio gerklas, mokslininkai nustatė, kad iškvėpdamas banginis sukuria savaiminius lenktus raukšlių virpesius, taip skleisdamas garsus nuo 40 iki 600 hercų.

Gauti rezultatai leido mokslininkams daryti prielaidą, kad banginių gerklos veikia panašiais principais kaip ir žmogaus.

Biologai atkreipia dėmesį į du šių gyvūnų vokalizacijos mechanizmus: unikalių struktūrų vibracijos generuoja žemo dažnio garsus, o skersinės lopinėlio formos raukšlės veikia kaip balso stygos.

Be to, ypatinga banginių gerklų struktūra leidžia jiems bendrauti naudojant sudėtingus signalus.