3D模型的正反面，展示了被肌肉所環(huán)繞的骨頭。
負(fù)責(zé)這項(xiàng)研究的南丹麥大學(xué)科恩-伊萊曼斯博士解釋道：“19世紀(jì)許多偉大的解剖學(xué)家已經(jīng)制作出許多鳥(niǎo)類(lèi)物種鳴管的詳細(xì)解剖圖。但是現(xiàn)在我們已經(jīng)制作出之前未曾有過(guò)的一種高分辨率3D數(shù)據(jù)模型。”這項(xiàng)研究針對(duì)的是源自澳大利亞中部一種色彩艷麗的斑胸草雀。
唱歌的科學(xué)
哺乳動(dòng)物使用它們氣管頂部的喉頭器官產(chǎn)生聲音，但是鳥(niǎo)類(lèi)已經(jīng)進(jìn)化出一種不同的器官。鳥(niǎo)類(lèi)依靠鳴叫來(lái)交流身份和繁殖的基本信息，但是它們飛行中發(fā)出鳴叫的能力促使伊萊曼斯博士進(jìn)行分析。
在調(diào)查鳴禽的喉頭時(shí)他的團(tuán)隊(duì)有了三個(gè)發(fā)現(xiàn)，這些發(fā)現(xiàn)能夠幫助解答雀類(lèi)如何實(shí)現(xiàn)快速的鳴叫并且在飛行過(guò)程中如何保持如此復(fù)雜的鳴叫。伊萊曼斯博士說(shuō)道：“我們發(fā)現(xiàn)鳴管中的骨骼適應(yīng)于難以置信的快速移動(dòng)。”
他補(bǔ)充道：“所有的小骨骼都非常結(jié)實(shí)但卻非常輕，因此它們能夠以非常快的速度移動(dòng)。這就使一只雄性鳴禽能夠發(fā)出吸引雌性的快速鳴叫。我們也發(fā)現(xiàn)由于一根楔形骨頭連接到胸腔，所以在鳴叫的過(guò)程中鳴管是非常穩(wěn)定的。”
除了骨頭和軟骨之外，這個(gè)3D模型也揭開(kāi)了發(fā)音器官的肌肉結(jié)構(gòu)。伊萊曼斯博士告訴BBC自然頻道：“細(xì)小鳴管骨頭的運(yùn)動(dòng)是由排列復(fù)雜的七塊肌肉控制的，這些肌肉多發(fā)音進(jìn)行各個(gè)方面的控制，比如說(shuō)音高和音量。”
在這一領(lǐng)域鳥(niǎo)類(lèi)已經(jīng)成為許多神經(jīng)學(xué)研究的模型，但是鳥(niǎo)類(lèi)發(fā)聲的身體結(jié)構(gòu)很少引起注意。伊萊曼斯博士說(shuō)道：“盡管我們尚不清楚鳥(niǎo)類(lèi)鳴叫的時(shí)候由哪一塊肌肉進(jìn)行控制，但是現(xiàn)在我們更好的了解了這14塊肌肉如何能夠一起工作。對(duì)于理解大腦如何控制發(fā)聲并且把它轉(zhuǎn)變成我們所熟悉的那些歌聲，這是非常重要的進(jìn)步。”
