说到唱歌,大多数物种的蝙蝠都咬牙切齿。 当然,他们的歌曲可能不会出现在每个人的前 20 名名单中,但是继承人的哭声跨越了大约 7 个八度的巨大频率范围,从 1 到 120 kHz,远远超出了人类的听觉范围。
感谢来自研究人员对蝙蝠解剖学的一项新研究南丹麦大学,我们现在有一个更好的我知道他们是如何制作它们的,以及为什么。
在较高频率下,蝙蝠的叫声用于回声定位。 较低频率的叫声是蝙蝠相互交谈的方式。
令人着迷的是,为了发出低音、咆哮的叫声,蝙蝠使用喉咙中类似于咆哮的结构死亡金属和图瓦人的喉咙歌手。
这些被称为心室褶皱或假声带,蝙蝠似乎利用它们发出 1 至 5 kHz 之间的声音,通常是在对抗情况下。 这似乎表明这些叫声至少有时被用来向其他蝙蝠发出挑战或警告。
“我们第一次确定了喉部的哪些物理结构会振动以发出不同的声音,”南丹麦大学生物学家说科恩·埃莱曼斯.
“例如,蝙蝠可以使用所谓的‘假声带’发出低频叫声——就像人类死亡金属歌手所做的那样。”
在人类中,t他心室皱襞位于声带上方,但不直接参与正常说话或唱歌声音的产生。 人们认为它们有助于保护声带,协助维持压力,并且可能有帮助塑造声音。 它只是以专业形式的发声? 比如唱歌? 这些褶皱直接参与声音的产生。
大多数哺乳动物(包括人类)的音域约为 3 至 4 个八度(尽管也有极端例外)。为了找出蝙蝠如何能够产生相对较宽的频率范围,埃莱曼斯和他的由南丹麦大学乔纳斯·哈坎森领导的团队决定进行一些实验。
他们对 8 只野生道本顿蝙蝠成年标本实施了安乐死(道本氏鼠耳草)并拔出了他们的喉器。 然后,他们将 5 个喉头安装在旨在重现发声动态的实验装置中,并应用气流来产生声音。 所有这些都以每秒 250,000 帧的速度拍摄,以捕捉声音制作中最细微的差别。
用于重建被其他喉部结构遮挡的声膜的运动。
他们发现,声带的振动频率在 10 到 95 kHz 之间。 这是与回声定位吱吱声一致的范围。 最高的叫声是通过微米级薄的声膜发出的,这是声带末端的一种结构,我们的灵长类祖先很可能也有这种结构,但迷失了在成为人类的路上。
“我们第一次直接拍摄这些声膜,”哈坎森解释说。
“为了展示它们的振动,我们需要以每秒高达 250,000 帧的极高速率进行拍摄。我们在喉部看到了许多适应,我们认为这些适应使蝙蝠能够非常快速地发出非常高频率的呼叫,因此它们可以在飞行时捕捉昆虫。”
然而,1 至 3 kHz 之间的最低频率会振动心室皱襞。 研究小组得出结论,这些很可能与蝙蝠发出的低沉咆哮声有关。
目前尚不完全清楚这些咆哮的含义。 研究人员又捕获了九只蝙蝠并记录了它们的发声。 只有三只蝙蝠在称重后返回栖息地时或被人类抚摸时发出咆哮声。 研究人员表示,这可能是了解咆哮声目的的线索。
“有些看起来很有攻击性,有些可能是恼怒的表达,有些可能有非常不同的功能,”生物学家莱塞·雅各布森说南丹麦大学的教授。 但是,他补充道,“我们还不知道。”
我们确信,未来任何有关蝙蝠发声的研究结果都将是我们耳中的音乐。
该团队的研究成果发表于公共科学图书馆生物学。