Wokalizacje ssaków są produkowane przez działania krtani, zestaw tkanek znajdujących się w gardle. Krtań zawiera fałdy tkanki zwanej strunami głosowymi (zwanymi również fałdami głosowymi), które wibrują, gdy powietrze przechodzi z płuc do jamy ustnej (zwanej również ustami). Kształt i napięcie strun głosowych może się zmieniać w celu wytworzenia różnych dźwięków. Na dźwięki mogą mieć wpływ zmiany w kształcie jamy policzkowej, języka i warg.
Struktury zaangażowane w ludzką mowę i produkcję głosu. Image credit: National Institute of Health (NIH)
Wszystkie gatunki ssaków morskich są znane z wydawania dźwięków. Ssaki morskie wytwarzają dźwięki, które są wykorzystywane do komunikacji, karmienia i nawigacji. Prawie wszystkie dźwięki wytwarzane przez ssaki wynikają z ruchu powietrza przez różne tkanki.
Ssaki morskie wytwarzają wokalizacje przy użyciu mechanizmów podobnych do tych, jakie posiadają ssaki lądowe. Płetwonogie (foki i lwy morskie) mają krtań podobną do krtani człowieka. Wieloryby fiszbinowe również używają krtani do wydawania dźwięków. Wieloryby zębate mogą wytwarzać dźwięki za pomocą krtani, a także wyspecjalizowanych worków powietrznych w pobliżu otworu wydmuchowego. Krtań jest używana do wytwarzania gwizdów, podczas gdy worki powietrzne są używane do wytwarzania sygnałów echolokacyjnych o wysokiej częstotliwości.
Delfiny wytwarzają dźwięki poprzez przepuszczanie powietrza przez worki powietrzne w ich głowie. Zaadaptowane z Dolphin Acoustical Structure (1991) Scheifele, P.M. NUSC TR3080.
Płetwonogie, niedźwiedzie polarne i wydry morskie wytwarzają dźwięki w powietrzu i w wodzie i mają mechanizmy wytwarzania dźwięku podobne do tych, jakie mają ssaki lądowe. Ich wokalizacje lotnicze zostały opisane jako szczeki, krzyki, chrząkania, wycie, ryki, prychnięcia i piski. Wokalizacje podwodne opisywane są jako dźwięki przypominające dzwonki, kliknięcia, tryle, warkocze i gwizdy. Dźwięki są wytwarzane przez wibracje fałdów głosowych w krtani, gdy powietrze przechodzi z płuc przez krtań, do gardła i na zewnątrz przez usta. Dźwięk wytwarzany przez krtań jest modyfikowany przez zmiany w położeniu i kształcie jamy policzkowej zwierzęcia, języka i warg.
Męskie lwy morskie kalifornijskie, jak ten na zdjęciu powyżej, szczekają obficie podczas obrony swoich terytoriów. W powietrzu dźwięki te są wytwarzane przy użyciu tych samych mechanizmów, których używają ludzie. Image credit: NOAA.
Odontocetes (wieloryby zębate) wytwarzają szeroką gamę dźwięków, które obejmują kliknięcia, gwizdy i impulsy rozrywające. Niektóre dźwięki o niższej częstotliwości mogą być wytwarzane przez krtań. Większość dźwięków, zwłaszcza tych o wyższej częstotliwości, jest wytwarzana przez złożony system worków powietrznych i wyspecjalizowanych tkanek miękkich, które wibrują, gdy powietrze przemieszcza się przez otwory nosowe. Dźwięk wytwarzany w woreczkach powietrznych jest kierowany przez tłuszcze melona. Kształt melona może być modyfikowany przez zwierzę w celu wytworzenia wąskiej lub szerokiej wiązki dźwięku.
W przeciwieństwie do odontocetes, obecna nauka wskazuje, że mysticetes używają tylko krtani do produkcji dźwięku. Wewnątrz krtani znajduje się gruby, u-kształtny, grzbiet tkanki (fałd u, który jest homologiczny do fałdów głosowych innych ssaków). Znajduje się on w sąsiedztwie worka krtaniowego, dużego nadmuchiwanego „woreczka”. Wieloryby fiszbinowe kurczą mięśnie gardła i klatki piersiowej, co powoduje przepływ powietrza między płucami a workiem krtaniowym. Naprzemienne rozszerzanie i kurczenie się płuc i worka napędza powietrze przez fałd u-krtaniowy, powodując jego wibracje i wytwarzanie dźwięku. Wibracje z worka krtaniowego mogą rozchodzić się przez fałdy brzuszne gardła do otaczającej wody jako fale dźwiękowe. Zmiany w kształcie worka krtaniowego mogą zmieniać częstotliwość i/lub amplitudę wytwarzanych dźwięków.
Schematyczny schemat przedstawiający potencjalny mechanizm wytwarzania dźwięku u wielorybów fiszbinowych. Wieloryby fiszbinowe kurczą mięśnie w gardle i klatce piersiowej, powodując przepływ powietrza między płucami a workiem krtaniowym (różowa tkanka na schemacie). Naprzemienne rozszerzanie i kurczenie się płuc i worka krtaniowego powoduje przepływ powietrza przez u-kształtny grzbiet tkanki, fałd u (żółty), wprawiając go w drgania i wytwarzając dźwięk. Wibracje z worka krtaniowego (zielone linie) mogą rozchodzić się przez fałdy brzuszne gardła do otaczającej wody jako fale dźwiękowe. Uwaga: drogi oddechowe wieloryba pokazane są na czerwono, przewód pokarmowy na niebiesko, a chrząstki towarzyszące na biało. Image credit: Dr. Joy Reidenberg. Zaadaptowane z Joy S. Reidenberg i Jeffrey T. Laitman. 2007. Discovery of a low frequency sound source in Mysticeti (baleen whales): Anatomical establishment of a vocal fold homolog. The Anatomical Record. Volume 290, Issue 6, pages 745-759.
Ssaki morskie wytwarzają inne dźwięki poprzez uderzanie częściami ciała o powierzchnię wody. Uderzanie ogonem lub grypą jest powszechnie wykonywane przez walenie. Uderzenia ogonem wieloryba garbatego wytwarzają dźwięki szerokopasmowe (30-12,000 Hz). Delfiny butlonose również używają swoich ogonów do wydawania dźwięków. Kerplunks to dźwięki wydawane, gdy delfin podnosi swój ogon i dolną część ciała z wody i uderza nim o powierzchnię wody. Powoduje to głośny plusk i tworzy smugę bąbelków pod wodą. Inne części ciała, które są zazwyczaj używane do produkcji hałasu w sposób uderzający to płetwy piersiowe i całe ciało podczas wypady i breaches.
https://dosits.org/wp-content/uploads/2017/05/kerplk.mp3
Dolphin kerplunk. Dzięki uprzejmości Connor, Heithaus, Berggren i Miksis.
Odgłos wielorybów garbatych rozbijających się o powierzchnię wody można usłyszeć pod wodą. Photo credit: Holly Morin.
Klaskanie pazurami odbywa się nad i pod wodą poprzez mocne zamknięcie górnej i dolnej szczęki. Te rodzaje dźwięku często sygnalizują agresję przez wieloryby zębate.
Ssaki morskie wydają różne dźwięki, które mogą być wykorzystywane do komunikacji akustycznej. Delfiny butlonose wydają dźwięk „bang” kiedy klaszczą w szczękę. Zdjęcie ©Tom Kieckhefer.
https://dosits.org/wp-content/uploads/2017/05/jc.wav
Klip dźwiękowy dostarczony przez Jennifer L. Miksis-Olds. Udostępniony na licencji Creative Commons, niekomercyjnej – bez pochodnych.
.
