Zoogdiergeluiden worden geproduceerd door de werking van het strottenhoofd, een geheel van weefsels dat zich in de keel bevindt. Het strottenhoofd bevat weefselplooien, de stembanden (ook wel vocale plooien genoemd), die trillen als lucht van de longen in de mondholte (ook wel de mond genoemd) stroomt. De vorm en spanning van de stembanden kan veranderen om verschillende geluiden te produceren. De klanken kunnen worden beïnvloed door veranderingen in de vorm van de mondholte, tong en lippen.
Structuren die betrokken zijn bij de menselijke spraak- en stemproductie. Image credit: National Institute of Health (NIH)
Alle soorten zeezoogdieren zijn bekend met het maken van geluid. Zeezoogdieren produceren geluiden die worden gebruikt voor communicatie, voeding en navigatie. Bijna alle door zoogdieren geproduceerde geluiden zijn het resultaat van de beweging van lucht door verschillende weefsels.
Mariene zoogdieren produceren vocalisaties met behulp van mechanismen die vergelijkbaar zijn met die van landzoogdieren. Pinnipedia (zeehonden en zeeleeuwen) hebben een strottenhoofd dat vergelijkbaar is met dat van de mens. Baleinwalvissen gebruiken ook een strottenhoofd om geluiden te produceren. Getande walvissen kunnen geluiden voortbrengen met behulp van hun strottenhoofd en gespecialiseerde luchtzakken bij hun spuitgat. Het strottenhoofd wordt gebruikt om fluittonen te produceren, terwijl de luchtzakken worden gebruikt om hoogfrequente echolocatiesignalen te produceren.
Dolfijnen produceren geluiden door lucht door luchtzakken in hun kop te laten stromen. Aangepast uit Dolphin Acoustical Structure (1991) Scheifele, P.M. NUSC TR3080.
Pinnipedia, ijsberen en zeeotters produceren geluid in de lucht en in het water en hebben geluidsproductiemechanismen zoals die van landzoogdieren. Hun geluiden in de lucht zijn beschreven als blaffen, schreeuwen, knorren, janken, brullen, snuiven en piepen. Onderwatergeluiden worden beschreven als klokgeluiden, klikgeluiden, trillers, kirreltjes en fluitjes. Geluiden worden geproduceerd door trilling van de stembanden in het strottenhoofd wanneer lucht van de longen door het strottenhoofd, in de keel en door de mond naar buiten stroomt. Het door het strottenhoofd geproduceerde geluid wordt gewijzigd door veranderingen in de positie en de vorm van de mondholte, de tong en de lippen van het dier.
Mannelijke Californische zeeleeuwen, zoals het hierboven afgebeelde exemplaar, blaffen uitbundig wanneer ze hun territorium verdedigen. In de lucht worden deze geluiden geproduceerd met behulp van dezelfde mechanismen die mensen gebruiken. Image credit: NOAA.
Odontocetes (tandwalvissen) produceren een grote verscheidenheid aan geluiden, waaronder klikken, fluiten en burst pulses. Sommige geluiden met een lagere frequentie kunnen door het strottenhoofd worden voortgebracht. De meeste geluiden, vooral de geluiden met een hogere frequentie, worden geproduceerd door een complex systeem van luchtzakken en gespecialiseerde zachte weefsels die trillen wanneer de lucht door de narcosegangen beweegt. Het geluid dat in de luchtzakken wordt geproduceerd, wordt gekanaliseerd door de vetten van de meloen. De vorm van de meloen kan door het dier worden aangepast om een smalle of brede geluidsstraal te produceren.
In tegenstelling tot de odontoceti gebruiken mysticeti volgens de huidige stand van de wetenschap alleen een strottenhoofd voor de geluidsproductie. Binnenin het strottenhoofd bevindt zich een dikke, u-vormige, weefselkam (de u-plooi, die homoloog is aan de stembanden van andere zoogdieren). Hij grenst aan de larynxzak, een grote opblaasbare “buidel”. Baleinwalvissen trekken de spieren in de keel en de borst samen, waardoor lucht tussen de longen en de larynxzak stroomt. Het afwisselend uitzetten en samentrekken van de longen en de zak drijft lucht over de u-vorm, waardoor deze gaat trillen en geluid voortbrengt. De trillingen van de larynxzak kunnen zich via de ventrale keelplooien in het omringende water voortplanten in de vorm van geluidsgolven. Veranderingen in de vorm van de larynxzak kunnen de frequentie en/of de amplitude van de geproduceerde geluiden wijzigen.
Schematische weergave van een mogelijk mechanisme voor geluidsproductie bij baleinwalvissen. Baleinwalvissen trekken de spieren in de keel en de borst samen, waardoor lucht tussen de longen en het strottenhoofd (roze weefsel in het diagram) stroomt. Het afwisselend uitzetten en samentrekken van de longen en de zak drijft de lucht over een u-vormige rand van weefsel, de u-plooi (geel), waardoor deze gaat trillen en geluid voortbrengt. Trillingen van de larynxzak (groene lijnen) kunnen zich via de ventrale keelplooien in het omringende water voortplanten als geluidsgolven. Opmerking: het ademhalingsstelsel van de walvis is rood afgebeeld, het spijsverteringsstelsel in blauw, en het kraakbeen in wit. Afbeelding: Dr. Joy Reidenberg. Bewerkt uit Joy S. Reidenberg en Jeffrey T. Laitman. 2007. Ontdekking van een laagfrequente geluidsbron bij Mysticeti (baleinwalvissen): Anatomische vaststelling van een vocale plooi homoloog. The Anatomical Record. Volume 290, Issue 6, pages 745-759.
Mariene zoogdieren produceren andere geluiden door met delen van hun lichaam tegen het wateroppervlak te slaan. Het slaan met de staart of de staartwortel wordt vaak gedaan door walvisachtigen. Het slaan met de staart van bultrugwalvissen produceert breedbandgeluiden (30-12.000 Hz). Tuimelaars gebruiken ook hun staart om geluid te produceren. Kerplunks zijn geluiden die worden gemaakt wanneer een dolfijn zijn staart en onderlichaam uit het water tilt en op het wateroppervlak laat neerstorten. Dit veroorzaakt een luide plons en creëert een spoor van belletjes onder het water. Andere delen van het lichaam die typisch worden gebruikt voor het produceren van geluid op een klappende manier zijn de borstflippers en het hele lichaam tijdens het longeren en het doorbreken.
https://dosits.org/wp-content/uploads/2017/05/kerplk.mp3
Dolfijn kerplunk. Met dank aan Connor, Heithaus, Berggren en Miksis.
Het geluid van bultrugwalvissen die op het wateroppervlak slaan, is onder water te horen. Photo credit: Holly Morin.
Jaw claps worden boven en onder water gemaakt door het krachtig sluiten van de boven- en onderkaak. Dit soort geluiden geven vaak agressie aan bij tandwalvissen.
Mariene zoogdieren maken een verscheidenheid aan geluiden die kunnen worden gebruikt voor akoestische communicatie. Tuimelaars maken een “bang”-geluid wanneer ze met hun kaak klappen. Foto ©Tom Kieckhefer.
https://dosits.org/wp-content/uploads/2017/05/jc.wav
Geluidsfragment ter beschikking gesteld door Jennifer L. Miksis-Olds. Vrijgegeven onder Creative Commons-licentie, niet-commercieel – geen afleidingen.
