Ученые выяснили, как некоторые киты могут петь, задерживая дыхание под водой

Взрослый горбатый кит и детеныш плавают под водой

Взрослый горбатый кит и детеныш. В новом исследовании ученые вдували воздух в гортань трех умерших китов, в том числе горбатого, чтобы узнать, как этот орган издает звуки.

Ученые, возможно, наконец-то разгадали загадку того, как некоторые киты могут петь под водой.

Усатые киты — фильтраторы, к которым относятся синие киты, финвалы и горбатые киты, — издают звуки через гортань или голосовой аппарат. Исследователи поняли, что усатые усаты используют этот орган для пения, но не были уверены, как именно он работает, пишет Национальная географияЭто Мелисса Хобсон.

В исследовании, опубликованном на прошлой неделе в журнале ПриродаУченые изучили три гортани горбатых полосатиков и сейвалов, которые умерли после того, как оказались на мели. Они обнаружили, что жировая подушечка в задней части гортани вибрирует на голосовых связках животных, производя звук, — механизм, который никогда не был документирован у других существ, пишет Газета «Нью-Йорк ТаймсКейт Голембиевски.

Эксперимент «меняет наш взгляд на то, как эти киты издают звуки», — рассказывает Джой С. Рейденберг, изучающая анатомию китов в Медицинской школе Икан на горе Синай и не принимавшая участия в выводах. Нью-Йорк Время.

«На сегодняшний день это наиболее полное и значимое исследование того, как издают звуки усатые киты, и это давняя загадка в этой области», — рассказывает Джереми Голдбоген, изучающий китов в Стэнфордском университете и не принимавший участия в исследовании, Марии Ченг из Associated Нажмите (АП).

Киты издают звуки, чтобы распознавать форму предметов, находить пищу и общаться с другими людьми. В частности, считается, что пение играет роль в спаривании самцов горбачей.

Зубатые киты, к которым относятся дельфины, кашалоты и белухи, развили носовой голосовой орган, способный издавать звуки, в то время как усатые киты полагаются на гортань.

Но помимо этого понимания, исследователям было трудно изучать издаваемые китами звуки. Останки китов часто разлагаются слишком быстро, чтобы ученые могли их извлечь и проанализировать, а изучение живых китов сопряжено с другими сложностями. «Вы не можете просто взять эндоскоп на усатого кита и посмотреть, что он делает, когда поет», — говорит Райденберг Национальная география.

Три гортани выброшенных на берег китов предложили исследователям способ обойти эту проблему, и, изучая эти органы, команда обнаружила, что млекопитающие развили уникальные структуры для создания шума.

Предки китов жили на суше, поэтому, когда они вернулись в воду, «им по сути пришлось заменить гортань, потому что, когда эти животные дышат на поверхности, им нужно очень быстро выдыхать много воздуха», — говорит Коэн Элеманс, соавтор. -автор исследования и эксперт по производству голоса в Университете Южной Дании, рассказывает Газета «Нью-Йорк Таймс. В гортани большинства млекопитающих голосовые связки могут мешать потоку воздуха.

Вместо этого, согласно заявлению Университета Южной Дании, у усатых китов развились особые ткани, которые образуют U-образную структуру внутри гортани. По словам Текумсе Фитча, соавтора исследования и когнитивного биолога из Венского университета, такая структура позволяет китам сохранять открытость дыхательных путей при дыхании.

иллюстрация горбатого кита и его гортани

Изображение гортани горбатого кита.

Чтобы проверить это, исследователи прикрепили три гортани кита к трубам в лаборатории и продули через них воздух. Они определили, что этот уникальный механизм играет ключевую роль в создании песни китов.

«Мы обнаружили, что эта U-образная структура давит на большую жировую подушку на внутренней стороне гортани. Когда киты выталкивают воздух из своих легких мимо этой подушки, она начинает вибрировать, и это порождает очень низкочастотные подводные звуки», — говорится в заявлении Элеманса.

Когда толстая подушечка вибрировала на голосовых связках в лаборатории, она издавала звуки китовой песни. Газета «Нью-Йорк Таймс. По словам Джулии Джакобо из ABC News, эта уникальная адаптация позволяет усатым китам издавать звук, перерабатывая воздух, и избегать вдыхания воды.

Возможно, если бы голосовые связки также вибрировали друг относительно друга, как вибрирует жировая подушечка, или если бы каждая связка вибрировала относительно подушечки с разной частотой, киты могли бы издавать несколько звуков одновременно, говорит Рейденберг. Национальная география.

Поскольку в исследовании участвовали только три кита, исследователям придется изучить больше гортаней, чтобы прийти к выводам, которые могли бы более точно представить всех усатых китов.

Кроме того, все три исследованных кита были молодыми, отмечает Хайди Пирсон, морской биолог из Юго-восточного университета Аляски, которая не участвовала в выводах. Национальная география. Поскольку поют только взрослые самцы, результаты необходимо будет подтвердить на взрослых самцах, сообщил Рейденберг агентству AP.

Исследователи также обнаружили, что частота шума китов, вероятно, будет в том же диапазоне, что и шумы морских судов. В результате, согласно заявлению, деятельность человека может заглушить звуки китов и помешать им общаться, а это означает, что человеческий шум в море необходимо лучше регулировать.

Киты живут в «полностью акустическом мире», рассказала ABC News Шэрон Ливермор, которая не участвовала в исследовании и является директором по сохранению морской среды в Международном фонде защиты животных. «Подводный шум является загрязнителем, невидимым для человеческого глаза».