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丹科学家创建鸟类鸣管3D模型 揭开鸟儿唱歌秘密

http://www.kexue.com 2013-01-11 10:20:34 腾讯科学  发表评论

科学家创建鸟类鸣管3D模型揭开唱歌秘密
3D模型的正反面,展示了被肌肉所环绕的骨头

  丹麦研究人员已经制作了斑胸草雀的微小发音器官模型。这项研究识别了鸣管器官如何适应于颤音,甚至如何在飞行过程中也能进行调整。根据这个团队的研究,尽管进一步了解了鸟鸣中的神经控制,但是对鸟类身体方面的能力了解的较少。

  负责这项研究的南丹麦大学科恩-伊莱曼斯博士解释道:“19世纪许多伟大的解剖学家已经制作出许多鸟类物种鸣管的详细解剖图。但是现在我们已经制作出之前未曾有过的一种高分辨率3D数据模型。”这项研究针对的是源自澳大利亚中部一种色彩艳丽的斑胸草雀。

  唱歌的科学

  哺乳动物使用它们气管顶部的喉头器官产生声音,但是鸟类已经进化出一种不同的器官。鸟类依靠鸣叫来交流身份和繁殖的基本信息,但是它们飞行中发出鸣叫的能力促使伊莱曼斯博士进行分析。

  在调查鸣禽的喉头时他的团队有了三个发现,这些发现能够帮助解答雀类如何实现快速的鸣叫并且在飞行过程中如何保持如此复杂的鸣叫。伊莱曼斯博士说道:“我们发现鸣管中的骨骼适应于难以置信的快速移动。”

  他补充道:“所有的小骨骼都非常结实但却非常轻,因此它们能够以非常快的速度移动。这就使一只雄性鸣禽能够发出吸引雌性的快速鸣叫。我们也发现由于一根楔形骨头连接到胸腔,所以在鸣叫的过程中鸣管是非常稳定的。”

  除了骨头和软骨之外,这个3D模型也揭开了发音器官的肌肉结构。伊莱曼斯博士告诉BBC自然频道:“细小鸣管骨头的运动是由排列复杂的七块肌肉控制的,这些肌肉多发音进行各个方面的控制,比如说音高和音量。”

  在这一领域鸟类已经成为许多神经学研究的模型,但是鸟类发声的身体结构很少引起注意。伊莱曼斯博士说道:“尽管我们尚不清楚鸟类鸣叫的时候由哪一块肌肉进行控制,但是现在我们更好的了解了这14块肌肉如何能够一起工作。对于理解大脑如何控制发声并且把它转变成我们所熟悉的那些歌声,这是非常重要的进步。”(过客)

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