Розкрито секрет слонячого інфразвуку
Наука нарешті з`ясувала, за допомогою чого слони випускають низькочастотні звуки, які відіграють таку важливу роль в їх соціальному житті.
Фото Bruno Levy / Corbis.
Трубні вигуки слонів - одні з найгучніших звуків в живій природі. Але людина чує далеко не все, що звучить в слонячому «співі». Слони можуть видавати низькочастотні звуки в діапазоні від 1 до 20 Гц. Цей інфразвук поширюється на 10 кілометрів. Соціальне значення цього низькочастотного каналу зв`язку велике. Наприклад, самка-матриарх, що стоїть на чолі групи, керує таким чином пересуваннями молодших слоних. Слонихи-матері інфразвуком сповіщають розбрелися слоненят про своє місцезнаходження, щоб ті знали, куди бігти у разі небезпеки. Самці за допомогою низькочастотного сигналу під час гону попереджають потенційних конкурентів, щоб ті не наближалися.
Слонячий ультразвук був відкритий в 1980-х. З тих пір зоологи встигли багато дізнатися про його комунікативної функції, але як тварини видають його, залишалося таємницею. Труднощі тут цілком зрозуміла: до слона не підійдеш з проханням сказати «а-а», поки ти будеш обстежити його глотку і гортань ендоскопом. Тому робота, виконана зоологами з Віденського університету (Австрія), чудова саме застосованим експериментальним рішенням. Вчені разом зі своїми колегами з університетів Німеччини і США зуміли відповісти на питання, за допомогою чого слони співають ультразвуком.
Тут можливо два рішення. Звук може відбуватися через ритмічних скорочень м`язів гортані: так, наприклад, мурличут кішки. Другий спосіб - пропускання повітря через голосові зв`язки. Повітря змушує зв`язки вібрувати, і цей механізм лежить в основі мови людини. Перший варіант можна порівняти з дверним дзвінком, який дзвенить сам, підкоряючись електричного імпульсу, другий - з дерев`яних духових інструментом, яким необхідний потік повітря.
Щоб перевірити, який з цих механізмів працює у слона, дослідники використовували гортань, вирізану у померлої тварини. Очевидно, в цьому випадку механізм «дверного дзвінка» не спрацював би: для нього потрібні постійні нейронні імпульси. Другий же, «духовий» спосіб вчені зімітували за допомогою повітряного насоса, який качав повітря через голосові зв`язки в гортані. Подається таким чином повітря нагрівався і зволожує, як якщо б надходив з живого легені. Дослідники зробили відеозапис вібрації голосових зв`язок і зафіксували звуки, які вони видавали. Ці звуки порівняли з голосами 470 слонів, записаними протягом чотирьох років.
Виявилося, що інфразвук, отриманий штучним чином за допомогою гортані африканського слона, не відрізняється від низькочастотних звуків, що видаються живими слонами.
Тобто, як пишуть дослідники в журналі Science, механізм, який спирається на ритмічні скорочення м`язів гортані, для отримання інфразвуку не використовується. Звук, що виходить при цьому, був би схожий на постійну ноту, що не змінюється до кінця сигналу. Але слонячий інфразвук як раз нестійкий і варіюється по частотах, що відповідає роботі другого механізму, заснованого на потоці повітря через зв`язки.
