Arklio žvengimo paslaptis: kaip žirgai vienu metu skleidžia du garsus

Vabzdžiai taip pat geba kurti „daugiasluoksnį“ garsą vienu metu naudodami kojas ir sparnus. Tačiau tai ne bifonacija, o mechaninė orkestruotė: garsai sklinda iš skirtingų šaltinių, tarsi žmogus vienu metu plotų rankomis ir tryptų kojomis. Arklių unikalumas tas, kad jie generuoja du dažnius viename organe – gerklose. Dėl to jų vokalinis aparatas yra toks retas.

Arklių žvengimas lydėjo žmoniją 4000 metų, tačiau jo atsiradimo mechanizmas išliko paslaptimi. Dabar mokslininkai išsiaiškino, kad naminiai arkliai pasižymi reta savybe vienu metu skleisti du garsus.

Šis procesas, vadinamas bifonacija, paverčia žvengimą sudėtingu daugiasluoksniu signalu. Žemo dažnio garso dalis – švelnus „i-go-go“ – gimsta dėl balso stygų vibracijos, o skvarbus aukštas švilpimas atsiranda orui einant pro gerklų kremzles. Tokia dviguba akustika leidžia gyvūnams išreikšti ne tik emocijos rūšį (džiaugsmą ar baimę), bet ir jos intensyvumą. Tyrimas publikuotas žurnale „Current Biology“.

Siekdami tai įrodyti, biologai naudojo gyvų eržilų endoskopiją ir atliko laboratorinius bandymus su gerklomis leisdami per jas helį. Kadangi garso greitis helyje yra didesnis, tai pakeitė švilpimo dažnį, bet nepakeitė pagrindinio stygų tono – tai patvirtino dviejų skirtingų garso šaltinių buvimą. 

Kaip pažymi tyrimo bendraautorė Elodie Briefer: „Kiekvienas arklys turi savo individualų žvengimą. Maždaug prieš 10 metų paskelbėme įrodymus, kad jį sudaro du skirtingi dažniai: aukštas švilpimas ir žemas triukšmas, o dabar mums pavyko suprasti, kaip tiksliai jie sukuriami“.

Retas talentas

Gebėjimas derinti balsą ir švilpimą pastato arklius į vieną eilę su labai siauru būtybių ratu, įskaitant kai kuriuos paukščius ir žmones, įvaldžiusius gerklinio dainavimo ar „beatbox“ techniką. Tyrimas parodė, kad net laukiniai arkliai naudoja šį mechanizmą, o jų tolimi giminaičiai, tokie kaip raganosiai ir tapyrai, taip pat skleidžia savo dydžiui netikėtai aukštus šūksnius. Šis atradimas keičia supratimą, kad stambūs žinduoliai apsiriboja tik žemais dažniais.

Faktas, kad arkliai valdo du nepriklausomus akustinius instrumentus vienose gerklose, rodo itin didelę jų bendravimo sistemos evoliucinę svarbą. Dabar mokslininkai planuoja patikrinti, kaip tiksliai kiti arkliai reaguoja į kiekvieną dažnį atskirai, kad galutinai iššifruotų šių grakščių gyvūnų „kalbą“ ir suprastų, kokios žinutės užkoduotos jų kasdienėse susišaukimuose.