Африканские слоны известны своей способностью переговариваться с сородичами как вблизи, так и на расстояниях до нескольких километров. Делают они это при помощи так называемого инфразвука — звука слишком низкого, чтобы его различило человеческое ухо. Это область очень низкочастотных колебаний — менее 20 Гц.
Новое исследование, опубликованное в журнале Science, показало, что механизм звукоизвлечения низких звуков у слонов в целом такой же, как и у людей, и у большинства млекопитающих.
Установить механизм «трубного гласа» удалось очень интересным образом: ученые воссоздали производимые слонами низкие звуки, воспользовавшись гортанью недавно умершего слона.
Эксперимент провел Кристиан Хербст из Университета Вены совместно с коллегами из Германии, Австрии и США.
До сих пор ученые не могли понять, как именно слон издает такие низкие звуки.
Среди гипотез было прерывистое сокращение мышц (как при кошачьем мурлыканье), а также вибрации голосовых связок под потоком воздуха из легких (так возникает человеческий голос). Разрешить проблему помогла естественная смерть слона в берлинском зоопарке. Погибшее животное дало ученым ценный материал для изучения звукоизвлечения.
Зоологи вырезали гортань слона и заморозили ее в течение нескольких часов после смерти животного. Затем ее перевезли в специализированную лабораторию на факультете когнитивной биологии Университета Вены, где было проведено детальное исследование, которое возглавил Текумсех Фитч, один из авторов работы.
Эксперимент состоял в следующем: ученые имитировали работу легких животного, продувая управляемый поток теплого влажного воздуха через гортань (голосовые связки были приведены в состояние готовности к извлечению звуков).
Таким образом исследователям удалось добиться от извлеченных из организма связок детального воспроизведения инфразвука, издаваемого слонами.
Тот факт, что этот эксперимент удалось провести в лаборатории, показывает, что для общения животные все-таки используют «миоэластический аэродинамический» механизм для общения между собой, то есть они извлекают звук так же, как и люди.
Если бы они трубили «методом мурлыки», автономное воспроизведение звука было бы невозможным, так как периодические сокращения мышц нуждаются в сигналах из головного мозга.
Скорее всего, этот механизм воспроизведения звука широко распространен среди млекопитающих. Известно, что именно так работает ультразвуковой «эхолот» летучих мышей, теперь к списку присоединен инфразвук слонов. Таким образом, колебания голосовых связок могут производить звуки с крайне широким диапазоном частот у животных с очень разным размером тела.
