Портал функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

Мыши поют по-реактивному

Чтобы спеть ультразвуковую песню, мыши используют тот же механизм звукоизвлечения, который срабатывает в реактивных двигателях.

Дикие мыши, крысы и многие другие грызуны поют песни, когда ухаживают за потенциальным брачным партнёром или защищают свою территорию от конкурентов.

Во время ухаживаний и защиты своей территории мыши издают высокочастотные звуки, которые не слышны человеку. (Фото Sugegorria / Flickr.com.)
Исследование механизмов исполнения песен мышей – ключевой момент в изучении связи между генетическими мутациями и нарушением речи и поведения. Мыши-альбиносы (Mus musculus) в лаборатории. (Фото Aaron Logan / Wikimedia Commons / CC BY 1.0)

«Мышиные мелодии» не слышны человеческим ухом, потому что исполняются на высоких ультразвуковых частотах. Вокальные способности грызунов пользуются особым интересом у генетиков и нейробиологов: считается, что дефекты в генах, от которых зависят голосовые навыки животных, могут быть связаны с аномалиями в поведении, и что исследуя подобные аномалии, мы больше узнаем о различных человеческих психоневрологических болезнях, например, об аутизме.

Однако до сих пор механизм, с помощью которого мыши способны издавать ультразвук, оставался во многом загадкой. Кто-то говорил, что мыши издают звуки голосовыми связками, другие же полагали, что их песни представляют собой тональный свист. Эксперименты Елены Март (Elena Mahrt) из Университета штата Вашингтон и её коллег из Кембриджа и Университета Южной Дании показали, что мыши издают высокочастотные звуки совсем иначе, не так, как считали до сих пор.

Используя сверхскоростную видеосъемку с частотой 100 000 кадров в секунду, биологи смогли рассмотреть, что во время песни голосовые связки грызунов остаются полностью неподвижными – и следовательно, связки тут ни при чём. Вместо этого мыши направляют струи воздуха из трахеи к внутренней стенке гортани, и таким образом получается ультразвуковой свист.

В целом весь механизм похож на то, как «поют» сверхзвуковые реактивные двигатели. «Подобным способом звуки издаются только при сверхзвуковом движении летающих аппаратов во время вертикального взлета и посадки или в высокоскоростных струях для быстрого охлаждения нагревающихся частей и турбин моторов», – говорит Анураг Агарвал (Anurag Agarwal), один из соавторов работы и руководитель аэроакустической лаборатории в Кембриджском университете в Великобритании.

Однако у животных, по словам исследователей, подобный способ звукоизвлечения встречается впервые. Полностью результаты экспериментов опубликованы в статье в Current Biology.

«Вполне вероятно, что многие грызуны по всему миру используют ультразвук для общения, но об этом очень мало известно. Возможно даже, что и летучие мыши используют подобный «реактивный ультразвук» в своей эхолокации,» – говорит Коэн Элеманс (Coen Elemans), соавтор работы и руководитель группы звуковой коммуникации и поведения животных в Университете Южной Дании. В целом, однако, умение слышать и общаться на ультразвуковых частотах свойственно весьма немногим млекопитающим.

Кроме грызунов, такой способностью обладают китообразные, большинство рукокрылых, некоторые кошки, а несколько лет зоологи из калифорнийского Университета имени Гумбольдта обнаружили, что к ультразвуковым зверям относятся также филиппинские долгопяты: эти приматы общаются на частотах 70 кГц, а на слух могут воспринимать частоты до 91 кГц. (Напомним, предел человека – всего 20 кГц.)

Автор: Сергей Молошников

Источник: nkj.ru