Nisäkkäiden ääntely tuotetaan kurkunpään, kurkussa sijaitsevan kudoskokonaisuuden, toiminnalla. Kurkunpäässä on kudospoimuja, joita kutsutaan äänijänteiksi (myös äänihuulet) ja jotka värähtelevät, kun ilma kulkee keuhkoista suuonteloon (myös suu). Äänihuulten muoto ja jännitys voivat muuttua erilaisten äänien tuottamiseksi. Äänteisiin voidaan vaikuttaa muuttamalla suuontelon, kielen ja huulten muotoa.
Rakenteet, jotka osallistuvat ihmisen puheeseen ja äänen tuottamiseen. Image credit: National Institute of Health (NIH)
Kaikkien merinisäkäslajien tiedetään tuottavan ääntä. Merinisäkkäät tuottavat ääniä, joita käytetään viestintään, ruokailuun ja navigointiin. Lähes kaikki nisäkkäiden tuottamat äänet ovat seurausta ilman liikkeestä eri kudosten läpi.
Merennisäkkäät tuottavat ääntelyä käyttämällä samankaltaisia mekanismeja kuin maannisäkkäät. Hylkeillä (hylkeet ja merileijonat) on samanlainen kurkunpää kuin ihmisellä. Myös paaluvalaat käyttävät kurkunpäätä äänien tuottamiseen. Hammasvalaat voivat tuottaa ääniä käyttämällä kurkunpäätään sekä erikoistuneita ilmapusseja lähellä puhallusaukkoa. Kurkunpäätä käytetään vihellysten tuottamiseen, kun taas ilmapusseja käytetään korkeataajuisten kaikuluotaussignaalien tuottamiseen.
Delfiinit tuottavat ääniä johtamalla ilmaa päässään olevien ilmapussien läpi. Mukailtu teoksesta Dolphin Acoustical Structure (1991) Scheifele, P.M. NUSC TR3080.
Pinnipedit, jääkarhut ja merisaukot tuottavat ääntä ilmassa ja vedessä, ja niiden äänentuottomekanismit ovat samanlaisia kuin maaeläimillä. Niiden ääntelyä ilmassa on kuvattu haukahduksiksi, huudoiksi, murahduksiksi, ulvomisiksi, karjaisuiksi, räkäisyiksi ja vinkumisiksi. Vedenalaiset ääntelyäänet on kuvattu kellomaisiksi ääniksi, naksahduksiksi, trillereiksi, murinoiksi ja vihellyksiksi. Äänet syntyvät kurkunpään äänihuulten värähtelystä, kun ilma kulkee keuhkoista kurkunpään kautta kurkkuun ja suun kautta ulos. Kurkunpään tuottamaa ääntä muokkaavat eläimen suuontelon, kielen ja huulten asennon ja muodon muutokset.
Kalifornian merileijonaurokset, kuten yllä kuvassa oleva, haukkuvat voimakkaasti puolustaessaan reviiriään. Ilmassa nämä äänet tuotetaan samoilla mekanismeilla kuin ihmisetkin. Kuvan luotto: NOAA.
Odontovalaat (hammasvalaat) tuottavat monenlaisia ääniä, joihin kuuluu naksahduksia, vihellyksiä ja purskahduksia. Joitakin matalamman taajuuden ääniä voi tuottaa kurkunpää. Useimmat äänet, erityisesti korkeamman taajuuden äänet, tuotetaan monimutkaisella järjestelmällä, joka koostuu ilmapusseista ja erikoistuneista pehmytkudoksista, jotka värähtelevät, kun ilma liikkuu nielukäytävien läpi. Ilmapusseissa tuotettu ääni kanavoituu melonin rasvojen läpi. Eläin voi muokata melonin muotoa tuottaakseen kapean tai leveän äänisäteen.
Toisin kuin odontocetat, nykyinen tiede osoittaa, että mysticetat käyttävät äänen tuottamiseen vain kurkunpäätä. Kurkunpään sisällä on paksu, u:n muotoinen kudosharju (u-taitos, joka on homologinen muiden nisäkkäiden äänihuulten kanssa). Se sijaitsee kurkunpään pussin, suuren puhallettavan ”pussin”, vieressä. Paaluvalaat supistavat kurkun ja rintakehän lihaksia, jolloin ilma virtaa keuhkojen ja kurkkupussin välillä. Keuhkojen ja kurkkupussin vuorotellen tapahtuva laajeneminen ja supistuminen kuljettaa ilmaa u-kielekkeen läpi, jolloin se värähtelee ja tuottaa ääntä. Kurkunpussin värähtelyt voivat levitä ääniaaltoina kurkunpohjan laskosten kautta ympäröivään veteen. Kurkunpussin muodon muutokset voivat muuttaa tuotettujen äänien taajuutta ja/tai amplitudia.
Skeemaattinen kaavio, joka esittää mahdollisen mekanismin, jolla ääni tuotetaan paaluvalaassa. Paaluvalaat supistavat kurkun ja rintakehän lihaksia, jolloin ilma virtaa keuhkojen ja kurkkupussin (vaaleanpunainen kudos kuvassa) välillä. Keuhkojen ja kurkkupussin vuorotellen tapahtuva laajeneminen ja supistuminen kuljettaa ilmaa u-muotoisen kudosharjun, u-taitteen (keltainen), läpi, jolloin se värähtelee ja tuottaa ääntä. Kurkunpussin värähtelyt (vihreät viivat) voivat levitä ääniaaltoina ventraalisten kurkkupoimujen kautta ympäröivään veteen. Huomaa: valaan hengitystiet on esitetty punaisella, ruoansulatuskanavat sinisellä ja liitännäisrusto valkoisella. Kuvan luotto: Tri Joy Reidenberg. Muokattu lähteestä Joy S. Reidenberg ja Jeffrey T. Laitman. 2007. Matalataajuisen äänilähteen löytyminen Mysticetissä (paaluvalaat): Äänihuulten homologin anatominen perustaminen. The Anatomical Record. Volume 290, Issue 6, pages 745-759.
Merinisäkkäät tuottavat muita ääniä lyömällä ruumiinosiaan veden pintaa vasten. Hännän tai pyrstön lyöminen on yleistä valaiden keskuudessa. Kyhmyvalaan hännäniskut tuottavat laajakaistaisia (30-12 000 Hz) ääniä. Myös pullonokkadelfiinit käyttävät häntäänsä äänen tuottamiseen. Kerplunks on ääni, joka syntyy, kun delfiini nostaa häntänsä ja alavartalonsa vedestä ja lyö sen alas veden pinnalle. Tämä aiheuttaa kovaäänisen roiskumisen ja synnyttää kuplien jäljen veden alle. Muita ruumiinosia, joita tyypillisesti käytetään tuottamaan ääntä läpsyttelevällä tavalla, ovat rintakielekkeet ja koko vartalo syöksyjen ja breikkausten aikana.
https://dosits.org/wp-content/uploads/2017/05/kerplk.mp3
Delfiinin kerplunk. Courtesy of Connor, Heithaus, Berggren and Miksis.
Veden pintaan törmäävien ryhävalaiden ääni kuuluu veden alla. Kuvan luotto: Holly Morin.
Aleuan taputukset tehdään ylä- ja alapuolella ja veden alla sulkemalla ylä- ja alaleuat voimakkaasti. Tällaiset äänet ovat usein merkki hammasvalaiden aggressiivisuudesta.
Merennisäkkäät tuottavat erilaisia ääniä, joita voidaan käyttää akustiseen viestintään. Pullonokkadelfiinit pitävät ”pamaus”-ääntä, kun ne taputtavat leukojaan. Kuva ©Tom Kieckhefer.
https://dosits.org/wp-content/uploads/2017/05/jc.wav
Äänileikkeen on toimittanut Jennifer L. Miksis-Olds. Julkaistu Creative Commons -lisenssillä, ei-kaupallinen – ei johdannaisia.
