Ржание лошади звучит более странно, чем кажется.
Ржание лошади — знаковый звук, возможно, не уступающий мычанию коровы, блеянию овцы и ослиному иа-иа. Большинство людей сразу узнают характерный звук лошади, поэтому может стать неожиданностью, что исследователи понятия не имеют, как животные на самом деле производят некоторые звуки ржания. До недавнего времени это было так.
«Хотя люди сосуществуют — и совместно развиваются — с лошадьми на протяжении 4000 лет, мы всё ещё недостаточно понимаем их общение», — рассказывает Элоди Флориан Мандель-Брифер, биолог из Копенгагенского университета, интересующийся вокальным общением и познанием у птиц и млекопитающих, в журнале Popular Science. «Ржание, в частности, странно: оно имеет низкочастотный компонент, соответствующий крупному размеру тела лошадей, но также и очень высокочастотный компонент, который слишком высок для такого крупного животного».
Около 10 лет назад Мандель-Брифер и её коллеги обнаружили существование двух тонов, которые накладываются друг на друга, создавая вокальное явление, называемое бифонацией. Низкочастотный компонент возникает, когда воздух из лёгких вызывает вибрацию голосовых связок. Так же, как и у людей, и у большинства млекопитающих, появляются звуки.
Однако нормальные колебания голосовых связок не могут объяснить высокочастотную часть ржания, учитывая размеры лошадей. Так как же эти животные издают такие высокие звуки? Мандель-Брифер и соавторы исследовали эту биомеханическую головоломку в междисциплинарном исследовании, недавно опубликованном в журнале Current Biology. В конце концов они обнаружили, что за высокочастотным звуком ржания стоит гортанный свист. Часть их работы заключалась в том, что двое авторов продували воздух через гортани лошадей, полученные от поставщика конины.
«Сначала у них получался только низкий компонент, но, немного поигравшись, они смогли получить и высокочастотный компонент. Это показало, что оба компонента производятся самой гортанью (а не, как при свисте человека, губами)», — объясняет Мандель-Брифер. «Чтобы доказать, что высокочастотный компонент — это гортанный свист, они затем продували два разных газа: воздух и гелий. Поскольку гелий имеет другие физические свойства, по сравнению с воздухом, он сдвигает частоты свиста вверх, в то время как частоты, излучаемые вибрацией тканей (как низкий компонент), не меняются».
Изменение частоты подтвердило, что гортанный свист объясняет механическое производство высокочастотного компонента ржания. В более широком смысле команда обнаружила, что лошади создают бифонацию путём одновременной вибрации голосовых связок и гортанного свиста. Насколько им известно, лошади — единственные животные, которые используют эти две механики одновременно. Команда предполагает, что их бифонация, вероятно, эволюционировала для передачи нескольких сообщений друг другу одновременно.
В исследовании 2015 года Мандель-Брифер и её коллеги также продемонстрировали, что частота и эмоции связаны. Высокочастотный компонент ржания указывает на то, что эмоция лошади приятна или неприятна. Низкочастотные компоненты представляют интенсивность чувства. Лошади также могут использовать два компонента для передачи сообщений на разные расстояния. Высокий компонент громче и может распространяться дальше.
Хотя лошади Пржевальского, близкие родственники одомашненных лошадей, также издают ржание с бифонацией, более дальние родственники, такие как зебры и ослы, похоже, не имеют высокочастотной составляющей. Лошади могут обладать отличительными вокальными адаптациями, позволяющими им создавать более богатый и сложный спектр звуков, чем у других млекопитающих.
Статья «подчёркивает замечательную адаптивную гибкость системы производства гортанных звуков у млекопитающих», — заключает Мандель-Брифер. «Понимание системы общения любого вида имеет фундаментальный научный интерес, помогая нам понять их познание, эмоции и благополучие, и это помогает нам лучше понять лошадей».