Jau seniai žinoma, kad arklio žvengimas apima tiek žemo dažnio garsą (apie 200 hercų), tiek aukšto dažnio garsą (virš 1000 hercų) – reiškinys, žinomas kaip bifonacija. Žemo dažnio komponentą lengva paaiškinti arklių gerklų balso stygų vibracijomis, panašiomis į žmogaus kalbą ar dainavimą. Tačiau aukšto dažnio garsas yra neįprastas tokiam dideliam gyvūnui – ir kaip jis yra išgaunamas, lig šiol buvo paslaptis.
„Nors žmonės su arkliais gyvena ir vystosi kartu jau 4000 metų, mes vis dar nepakankamai suprantame jų bendravimą“, – sako Tecumseh Fitchas iš Vienos universiteto Austrijoje.
Norėdami išspręsti šią mįslę, jis su kolegomis pirmiausia atliko įvairius bandymus, skenavimus ir eksperimentus su arklių gerklėmis, gautomis iš arklių mėsos tiekėjo.
Susiję straipsniai
„Mes pūtėme į jas orą ir iš pradžių gavome tik žemo dažnio komponentą, – pasakoja T. Fitchas. – Tačiau šiek tiek paeksperimentavus, pavyko gauti ir aukšto dažnio komponentą.“
Tai parodė, kad abi sudedamosios dalys susidaro pačiame gerklės aparate – skirtingai nei žmogaus švilpimas, kuris atliekamas lūpomis.
Norėdami gauti daugiau įrodymų apie švilpimo mechanizmą, mokslininkai per gerklas pūtė orą ir helį – dvi skirtingo tankio dujas. Lygindami šias dujas, mokslininkai galėjo patikrinti, ar aukšto dažnio garsas sklido iš švilpimo, ar iš audinių vibracijos.
„Žemo dažnio komponentas susidaro dėl balso stygų vibracijos, kaip ir žmogaus dainavimas ar karvės mykimas, ir jis nesikeitė, kai keitėme dujas, – aiškina T. Fitchas. – Tačiau aukšto dažnio komponentas žymiai pasislenka į aukštesnę pusę helio dujose, kaip ir buvo numatyta švilpimo atveju.“
Endoskopiniai gyvų arklių tyrimai parodė, kad, pradedant žvengti, raumenys aplink gerklę susitraukia. Dėl to susiaurėja balso plyšys – gerklės dalis, kurioje yra balso stygos, pakreipdamas balso stygas ir padidindamas kvėpavimo takų pasipriešinimą. Tai priverčia orą dideliu greičiu praeiti per plyšio formos angą.
Pelės ir žiurkės taip pat gali švilpauti gerkle – bet jų atveju tai yra per aukšto dažnio garsas, kad žmonės jį girdėtų.
„Arkliai yra vieninteliai žinomi žinduoliai, kurie naudoja gerklę, kad vienu metu išgautų du dažnius, iš kurių vienas yra švilpimas, ir iš tiesų jie yra vieninteliai dideli žinduoliai be žmonių, kurie naudoja švilpimą kaip dalį savo įprasto balso repertuaro“, – sako T. Fitchas.
„Tai pirmasis tvirtas eksperimentinis įrodymas, kad aerodinaminis gerklės švilpimas gali būti išgirstas bet kurio gyvūno, nepriklausančio graužikų šeimai, atveju“, – sako Benas Jancovichius iš Naujojo Pietų Velso universiteto Sidnėjuje, Australijoje.
T. Fitchas ir jo kolegos spėja, kad švilpimas gali padaryti žvengimą labiau pastebimą ir padėti garsui sklisti toliau – tačiau šio hipotezė dar nebuvo patikrinta.
Tyrimas publikuotas žurnale „Current Biology“.
Parengta pagal „New Scientist“.