Rżenie koni w końcu wyjaśnione. Ten efekt akustyczny jest wyjątkowy
„W końcu wiemy, jak konie wytwarzają dwie podstawowe częstotliwości, które składają się na rżenie” – ogłosili naukowcy, rozwiązując w ten sposób odwieczną zagadkę. Okazało się, że do powstania tego bardzo charakterystycznego dźwięku przyczyniły się… emocje.
Rżenie konia to niezwykle charakterystyczna mieszanka dźwięków. Składają się na nią zarówno wysokie, jak i niskie częstotliwości. Tego dźwięku nie da się pomylić z żadnym innym. Jak on powstaje?
Dźwięk, który nie ma prawa istnieć
Rżenie konia zawiera dźwięki, które są wyjątkowo nietypowe dla zwierząt o tak dużych rozmiarach. W świecie przyrody panuje zasada, według której im większe zwierzę, tym niższy ma głos. Dla ssaka o wadze konia (ok. 500 kg) fizyka „przewiduje” dźwięki o częstotliwości poniżej 100 Hz.
Końskie rżenie zawiera jednak składową o bardzo wysokiej częstotliwości, która wynosi średnio około 1500 Hz, a może sięgać nawet ponad 3000 Hz. To ton znacznie wyższy, niż wynikałoby to z budowy krtani tak dużego zwierzęcia. Jak to możliwe, że jest w stanie go wydawać?
Temu fenomenowi natury postanowił się przyjrzeć międzynarodowy zespół naukowców, który łączył specjalistów z zakresu weterynarii oraz fizyki akustycznej. Wnioski opublikowano na łamach czasopisma „Current Biology”.
(Również) martwy koń zdradził prawdę
Naukowcy wykorzystali kilka grup zwierząt oraz preparatów tkankowych, aby dokładnie przeanalizować mechanizm powstawania rżenia z różnych perspektyw. Wykonali badania endoskopowe żywych koni – ogierów rasy Franches-Montagnes ze Szwajcarskiej Stadniny Narodowej. Wybrano je ze względu na – co oczywiste – ich wysoką skłonność do rżenia.
Przeprowadzono też testy laboratoryjnie z preparatami krtani padłych koni. Pozyskano je od dostawcy mięsa końskiego, dlatego nie było dostępnych szczegółowych informacji o tych konkretnych osobnikach. Badacze wdmuchiwali strumień powietrza przez krtań. Podczas tego procesu zmieniali strumień powietrza w krtani z powietrza na hel i z powrotem.
Klucz do zrozumienia rżenia
Wygląda na to, że naukowcom udało się w końcu wyjaśnić, jak konie wydają dźwięki o wysokiej częstotliwości, które przeczą ich dużym rozmiarom, a jednocześnie wytwarzają niższe tony: gwiżdżą przez krtań, wprawiając w drgania fałdy głosowe, tak jak człowiek podczas śpiewania. – Rozwiązanie tej biomechanicznej zagadki wymagało połączenia podejść z medycyny weterynaryjnej i fizyki akustycznej – mówi współautor badania Romain Lefèvre z Uniwersytetu Kopenhaskiego.
Okazało się, że składowa rżenia o wysokiej częstotliwości jest generowana przez gwizd krtaniowy. Naukowcy opisują go jako podobny w zasadzie do normalnego gwizdu ludzkiego. Z tą różnicą, że turbulentny strumień powietrza, który wytwarza dźwięk gwizdu, powstaje w krtani konia.
Co ciekawe, niektóre małe gryzonie, takie jak szczury i myszy, również wytwarzają gwizdy krtaniowe. Ale konie są pierwszymi dużymi gatunkami ssaków, u których stwierdzono gwizd generowany w ten sposób i jedynymi znanymi zwierzętami, u których gwizd odbywa się jednocześnie wspólnie z drganiami fałdów głosowych. To tzw. bifonacja.
Zalety bifonacji
Zdaniem naukowców, dzięki dwóm wydawanym tonom, koń tworzy bogatszą przestrzeń akustyczną, co ułatwia unikatową identyfikację poszczególnych osobników w grupie. Poza tym rżenie jest słyszalne na dalszą odległość i skutecznie przyciąga uwagę.
– W przeszłości odkryliśmy, że te dwie częstotliwości są ważne dla koni, ponieważ przekazują różne komunikaty o ich własnych emocjach. Teraz mamy przekonujące dowody na to, że powstają one również w wyniku odrębnych mechanizmów – zaznacza Elodie Briefer z Uniwersytetu Kopenhaskiego, która jest współautorką badania. Wiele wskazuje na to, że emocje odegrały kluczową rolę w ewolucji i funkcji bifonacji.
Źródło: Current Biology
Nasz autor
Szymon Zdziebłowski
Dziennikarz naukowy i podróżniczy, z wykształcenia archeolog śródziemnomorski. Przez wiele lat był związany z Serwisem Nauka w Polsce PAP. Opublikował m.in. dwa przewodniki turystyczne po Egipcie, a ostatnio – popularnonaukową książkę „Wielka Piramida. Tajemnice cudu starożytności” o największej egipskiej piramidzie. Miłośnik niewielkich, lokalnych muzeów. Uwielbia długie trasy rowerowe, szczególnie te prowadzące wzdłuż rzek. Lubi poznawać nieznane zakamarki Niemiec, zarówno na dwóch kółkach, jak i w czasie górskiego trekkingu.