Ржание лошадей звучит еще более странно, чем кажется

Ученые, возможно, наконец разгадали эту биологическую загадку — благодаря исследованию лошадиных гортаней.

Ржание лошади — это культовый звук, который, пожалуй, можно сравнить с мычанием коровы, блеянием овцы и криком осла. Большинство людей мгновенно узнают характерный звук, который издают лошади, поэтому может показаться удивительным, что исследователи понятия не имели, как эти животные на самом деле издают некоторые из этих ржащих звуков. Но теперь всё изменилось. 

«Хотя люди сосуществуют — и эволюционируют — с лошадьми уже 4000 лет, мы до сих пор не до конца понимаем их коммуникацию», — говорит в интервью Popular Science Элоди Флориан Мандель-Брифер , биолог из Копенгагенского университета, изучающая вокальную коммуникацию и когнитивные способности птиц и млекопитающих. «В частности, ржание — странный звук: он имеет низкочастотную составляющую, соответствующую большим размерам тела лошадей, но также и очень высокочастотную составляющую, которая слишком высока для такого крупного животного». 

Примерно 10 лет назад Мандель-Брифер и его коллеги обнаружили существование двух частотных составляющих, которые перекрываются, создавая вокальное явление, называемое бифонацией . Низкочастотная составляющая образуется, когда воздух из легких вызывает колебания голосовых связок. Именно так, как и большинство млекопитающих, издают звуки люди. 

Однако обычные вибрации голосовых связок не могут объяснить высокочастотную составляющую ржания, учитывая большие размеры лошадей. Так как же эти животные издают такие высокие звуки? Мандель-Брифер и соавторы исследовали эту биомеханическую загадку в междисциплинарном исследовании, недавно опубликованном в журнале Current Biology . В конечном итоге они обнаружили, что за высокочастотным звуком ржания стоит гортанный свист. Часть их работы включала в себя продувание воздуха через гортани лошадей, полученные от поставщика конины. 

«Изначально им удалось получить только низкочастотную составляющую, но после некоторых экспериментов они смогли получить и высокочастотную. Это показало, что обе составляющие производятся самой гортанью (а не, как при человеческом свисте, губами)», — объясняет Мандель-Брифер. «Чтобы доказать, что высокочастотная составляющая — это гортанный свист, они затем продули два разных газа: воздух и гелий. Поскольку гелий имеет другие физические свойства, по сравнению с воздухом он сдвигает частоты свиста вверх, в то время как частоты, излучаемые вибрацией тканей (например, низкочастотная составляющая), не изменяются».

Изменение частоты подтвердило, что гортанный свист объясняет механическое воспроизведение высокочастотного ржащего компонента. В более широком смысле, команда обнаружила, что лошади создают бифонию за счет одновременной вибрации голосовых связок и гортанного свиста. Насколько им известно, лошади — единственные животные, которые используют эти два механизма одновременно. Команда предполагает, что их бифония, вероятно, эволюционировала для одновременной передачи нескольких сообщений друг другу. 

В исследовании 2015 года Мандель-Брифер и ее коллеги также продемонстрировали связь между частотой и эмоциями. Высокочастотный компонент ржания указывает на то, что эмоции лошади приятны или неприятны. Низкочастотные компоненты отражают интенсивность чувств. Лошади также могут использовать два компонента для передачи сообщений на разных расстояниях. Высокочастотный компонент громче и может распространяться дальше.

Хотя лошади Пржевальского, являющиеся близкими родственниками одомашненных лошадей, также издают ржание с помощью бифонии, у более дальних родственников, таких как зебры и ослы, высокочастотная часть, по-видимому, отсутствует . Лошади могут обладать особыми голосовыми адаптациями, позволяющими им создавать более обширный и сложный спектр звуков, чем другие млекопитающие. 

В статье «подчеркивается замечательная адаптивная гибкость системы голосового производства гортани у млекопитающих», — заключает Мандель-Брифер. «Понимание системы коммуникации любого вида представляет фундаментальный научный интерес, поскольку помогает нам понять их когнитивные способности, эмоции и благополучие, и это помогает нам лучше понять лошадей».

Margherita Bassi “Horse whinnies are weirder than they sound”

Перевод статьи «Horse whinnies are weirder than they sound» автора Margherita Bassi, оригинал доступен по ссылке. Лицензия: CC BY. Изменения: переведено на русский язык