حميده احمديان راد
دانشمندان دانشگاه يوتا پرنده اي به نام «فنچ زبرا» را مورد مطالعه قرار داده اند تا درباره عواملي كه به پرندگان نغمه سرا اجازه مي دهد با طيف وسيعي از فركانس ها آواز بخوانند بيشتر بدانند. فنچ زبرا پرنده استراليايي كوچكي است كه خط هاي سياه و سفيدي دارد و اغلب در تحقيقات مورد استفاده قرار مي گيرد. برخلاف فنچ هاي نر كه با طيف وسيعي از فركانس ها آواز مي خوانند، فنچ هاي ماده تنها صداهاي مختصري با فركانس پايين خارج مي كنند. حالا دانشمندان متوجه شده اند كه براي آواز خواندن پرندگان، ماهيچه هاي صوتي قوي تر، مهم تر از فشار هواي داخل ريه ها است.
«هنگام بررسي نحوه آوازخواني پرندگان نغمه سرا با دو متغير فشار هوا و فعاليت ماهيچه اي مواجهيم. اين دو متغير روي اندام صوتي پرندگان آوازخوان اثر مي كنند تا زير و بمي صدايشان را تنظيم كنند. ما فهميديم كه اين فعاليت ماهيچه است كه متغير كليدي است.» اين را توبياس رايد يكي از محققان شركت كننده در مطالعه مي گويد.
فنچ هاي نر زبرا آوازهايي چندسيلابي با نت هاي زياد مي خوانند. نرها آواز را براي دفاع از قلمروشان در مقابل رقيبان و جذب جفت مورد استفاده قرار مي دهند. پرندگان نغمه سرايي كه تكامل پيدا كرده اند تا آوازهاي پيچيده تري بخوانند، ناچار بوده اند مقابل رقباي بيشتري ايستادگي كنند.
رايد مي گويد:«اگر طيف وسيع تري از فركانس ها در آواز پرنده مورد استفاده قرار گيرد، مقدار اطلاعاتي هم كه در آواز منتقل مي شود بزرگ تر و شايد دقيق تر مي شود. همچنين احتمالاً براي پرنده نر تغييرپذيري زياد زير و بم آوازش مهم است چراكه به اين وسيله پرندگان ماده را بهتر جذب مي كند.»
چنين چيزي در كلاس درس هم اتفاق مي افتد. اگر معلمي با صدايي ثابت و يكنواخت صحبت كند، احتمالاً مخاطبان او بيشتر از 50 يا 60 دقيقه بر حرف هايش متمركز نمي شوند. اما اگر با زير و بم صدا و درجه صدايش بازي كند، بيشتر احتمال دارد كه مخاطبان به حرف هايش گوش كنند.
رفتار پرندگان آوازخوان ويژگي ديگري هم دارد و آن هم اين است كه آنها مثل انسان ها، بايد آموزگاراني -در اين پرندگان والدينشان هستند- داشته باشند تا بدانند چه بخوانند و چه بگويند. اين ويژگي اي است كه تنها در پرندگان آوازخوان، انسان ها و معدودي از پستانداران مثل دلفين ها، نهنگ ها و خفاش ها پيدا مي شود. البته صداي پرندگان آوازخوان برخلاف آوازشان، غريزي است و آن را نمي آموزند.
مطالعه ماهيچه ها و ديگر ويژگي هاي فيزيكي اي كه به پرندگان اجازه مي دهد تا زير و بم آوزاشان را تغيير دهند، به دانشمندان كمك مي كند بفهمند پرندگان چگونه ياد مي گيرند آواز بخوانند.
چرا آواز پرندگان نر و ماده با هم متفاوت است؟
در بسياري از گونه هاي جانوري، نرها و ماده ها از نظر اندازه با هم متفاوتند. مشخصه اي كه دمورفيسم جنسي ناميده مي شود. فنچ هاي زبرا دمورفيسم جنسي را در سيستم هاي صوتيشان نشان مي دهند. مطالعات قبلي بر روي اين پرندگان نشان داده بود كه بخش هايي از مغز كه تلفظ صوتي را كنترل مي كنند در نرها بزرگ تر هستند، سلول هاي عصبي بيشتري را در دست دارند و به طور متفاوتي در نرها و ماده ها سازماندهي شده اند.
در فنچ ها، اندام صوتي سيرينكس نام دارد. در انسان ها اين اندام حنجره يا جعبه صدا است. سيرينكس ريزاست و اندازه آن در هر طرف تقريباً يك هشتم اينچ است. مطالعات قبلي نشان داده بود كه ماهيچه هاي صوتي اي كه در نرها سيرينكس را كنترل مي كنند دو برابر اندازه ماهيچه هاي فنچ هاي زبراي ماده هستند.
در مطالعه جديد، رايد شروع به آزمايش چارچوب غضروفي اي كرد كه از سيرينكس حمايت مي كند و يك «لب labia» نوسان دار توليد صدا در داخل سيرينكس است. لب كه از بافت نرمي ساخته شده، مشابهي در حنجره انسان دارد. هر دو نوع ساختمان موقعي كه هواي فشرده از ميان آنها حركت مي كند نوسان مي يابند و صدا توليد مي كنند.
سيرينكس پرنده آوازخوان جايي واقع شده كه ناي يا حلق به دو برونشي منشعب شده اند كه هوا را به ريه حمل مي كنند. دو مجموعه لب وجود دارد كه هر مجموعه روي يك برونش واقع شده است.
محققان فهميدند كه در سيرينكس فنچ هاي نر در مقايسه با سيرينكس فنچ هاي ماده چارچوب غضروفي بزرگ تر است و لب به شكل متفاوتي در آنها شكل گرفته.
يك نر به چارچوب غضروفي تنومندتري نياز دارد تا آوازش را توليد كند، به ويژه وقتي كه مي خواهد نت هاي با فركانس بالا توليد كند. تقريباً مثل رشته ساز.
در نهايت ماهيچه هاي بزرگ در نرها متغير كليدي هستند و فشار هوا تنها نقش كوچكي در تنظيم فركانس دارد. اگر اين ماهيچه ها قوي نباشد فركانس پايه همه پرندگان در يك سطح قرار مي گيرد. بنابراين تفاوت ها در صداي فينچ نر و ماده از تفاوت در سلول هاي مغز، حجم ماهيچه، اندازه چارچوب غضروفي سيرينكس و سفتي و شكل لب ناشي مي شود.
تكامل به سوي پيچيدگي آواز
پرندگاني كه ماهيچه ها و همچنين مقداري فشار هوا را مورد استفاده قرار مي دهند تا زير و بم آوازشان را كنترل كنند بر پرندگاني كه اين كار را تنها به وسيله فشار هوا انجام مي دهند مزيت هايي دارند. به اين ترتيب كه آنها با آواز خواندن در يك طيف گسترده زير و بمي اطلاعات بيشتري را بيان مي كنند و در نتيجه بهتر مي توانند با تغييرات محيطي تطبيق پيدا كنند. براي مثال در يك محيط پرسروصدا، پرندگاني كه از طيف گسترده زير و بمي استفاده مي كنند براي جذب جفت نسبت به بقيه مزيت هايي دارند. چراكه آنها مي توانند وراي سروصداي محيط را بشنوند.
پرندگان آوازخوان و يك گروه ديگر از پرندگان به نام suboscines طرح هاي مختلفي از سيرينكس دارند. يكي از دانشمنداني كه قبلاً درباره يكي از اين پرندگان مطالعه كرده بود نتيجه گرفت كه در suboscines فشار هوا فاكتور كليدي تنظيم محدوده فركانسي آنها بود نه قدرت ماهيچه.
تكامل از يك سيرينكس غيرفعال به ماهيچه اي كه زير و بم صدا را كنترل مي كند، به طور مشابه در جانوران ديگر هم ديده مي شود. چنين گام انقلابي مشابهي در تكامل خزندگان به پستانداران برداشته شده. رايد مي گويد:«تنظيم زير و بمي با ماهيچه ها در پستانداران هم وجود دارد. اما شايد در خزندگان چنين نباشد.»
رايد همچنين مي گويد كه انقلابي كه در رفتار صوتي پرندگان به وقوع پيوسته مي تواند به توضيح اين كه چرا پرندگان توانسته اند به حدود ده هزار گونه تكامل بيابند كمك كند. بيش از نيمي از اين گونه ها آواز مي خوانند.
وي همچنين مي گويد كه استفاده از ماهيچه ها در سيرنيكس پرنده، قابل مقايسه با مكانيسم صداي انسان است.
احتمالاً در پستانداران اوليه هم توسعه طيف فركانسي وسيع تر مفيد بوده است. شايد به آنها اجازه داده تا به صورت آوازي و در فركانس هايي تلفظ كنند كه خزندگان نمي توانستند آن را بشنوند يا براي آنها كه نزديك چشمه ها زندگي مي كردند موجب شده سروصداهاي وراي شلوغي محيط را بشنوند.
منبع: http://www.unews.utah.edu/p/?r=062110-1
| < قبلی | بعدی > |
|---|
