Долгое время считалось, что механизм мурлыканья заключается в циклическом сокращении и расслаблении мышц голосовых складок в гортани. Этот процесс требует постоянного контроля со стороны мозга и позволяет кошкам издавать звуки как на вдохе, так и на выдохе. Однако, недавнее исследование, проведенное ученым Кристианом Т. Хербстом из Венского университета и опубликованное в журнале Current Biology, дает новое представление о том, как мурлыкают кошки.
Ученые провели эксперимент на двух домашних кошках, которые были подвергнуты эвтаназии по медицинским показаниям. Используя специальный аппарат, они создавали поток воздуха через гортань кошек и измеряли звуковые характеристики. Оказалось, что гортань кошек способна создавать низкочастотные звуки на частотах мурлыканья без необходимости циклического нейронного управления или повторяющихся мышечных сокращений. Этот наблюдаемый механизм производства звука напоминает звукоизвлечение человеком с охрипшим голосом.
Как же это возможно? Анатомические исследования выявили уникальную «подушечку» в голосовых складках кошек, которая может объяснить этот феномен. Эта «подушечка» — слой жировой ткани, который расположен между двумя слоями мышечной ткани. При прохождении воздуха через гортань «подушечка» колеблется на определенной частоте, которая зависит от ее размера и формы. Таким образом, «подушечка» служит как резонатор для звуковых волн и позволяет кошкам издавать эти невероятно низкие звуки (20-30 Гц или циклов в секунду) — намного ниже, чем самые низкие басовые звуки, производимые человеческим голосом.
Мы предполагаем, что способность производить самоподдерживающиеся колебания на частотах, похожих на мурлыканье, облегчается специальной анатомической адаптацией. Поскольку колебания на частотах, похожих на мурлыканье, происходят при очень низких давлениях, только эта самая медиальная часть голосовой складки вносит свой вклад в эффективную массу вибрации. В таком состоянии биомеханические свойства подушечек имеют приоритет над свойствами других слоев голосовых складок, тем самым облегчая вибрацию на наблюдаемых низких частотах
— Кристиан Т. Хербст.
Открытие проливает свет на уникальные возможности кошачьего мурлыканья и его сходство с голосовыми процессами у людей. Кроме того, оно может помочь в понимании механизмов звукоизвлечения у других животных, таких как слоны, тигры и львы, которые также издают низкочастотные звуки. Мурлыканье кошек — не только приятный звук, но и интересный объект научного изучения.
Об исследовании: В число участников входят исследователи из Департамента поведенческой и когнитивной биологии Венского университета, Австрия; Институт морфологии Венского университета ветеринарной медицины, Австрия; Университет им. Палацкого в Оломоуце, Чехия; и Научно-исследовательский институт органического сельского хозяйства FiBL, Швейцария.
