Косатки модифицируют структуру своих двухголосых звуков, следуя семейным традициям
Механизм продукции звуков у зубатых китов сильно отличается от наземных млекопитающих: вместо голосовых связок гортани они используют две пары фонических губ, расположенных в носовых ходах. Косатки используют такие двухголосые звуки, чтобы узнавать членов своей семьи и направление их движения в трехмерной толще воды.
Исследователи из Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) (Москва), МГУ им. М.В. Ломоносова (Москва), Дальневосточного проекта по исследованию косаток (Санкт-Петербург) и Университета Южной Дании (Оденсе) изучили структуру 437 бифонических звуков типов К5 и К7 восьми семейных групп рыбоядных косаток (Orcinus orca ater), до 40 криков на семью. Сбор данных проводили в течение 17 полевых сезонов у восточного побережья полуострова Камчатка в Авачинском заливе. Запись звуков проводили с надувной моторной лодки. Для индивидуального распознавания косаток использовали метод фотоидентификации с ручной разборкой фотографий.
Двухголосые звуки или бифонации встречаются у многих наземных и водных млекопитающих. Такие звуки, к примеру, производят домашние собаки и другие социальные псовые, копытные и грызуны. Бифонический звук производится двумя разными источниками, один из которых, как правило, генерирует звук высокой частоты, а второй - низкой частоты. В бифонических звуках всегда присутствуют признаки взаимодействия двух частот, так называемые комбинаторные или гетеродинные частоты, которые появляются в результате умножения и вычитания основных частотных полос. Присутствие гетеродинных частот позволяет с полной уверенностью сказать, что крик произведен одним животным, а не является результатом наложения двух криков разных животных. До настоящего времени считалось, что животное не может избежать появления гетеродинных частот в своих бифонических звуках, так как они появляются в результате нелинейного взаимодействия двух источников звука внутри тела животного.
Однако оказалось, что косатки способны ослаблять и даже полностью подавлять гетеродинные частоты своих бифонических криков, если этого требует традиция конкретной семьи. Косатки шести из восьми изученных семей всегда имели хорошо выраженные гетеродинные частоты в своих криках, тогда как крики двух семей имели слабо выраженные гетеродинные частоты или совсем их не имели.
Ученые предположили, что косатки, в отличие от наземных млекопитающих, у которых гетеродинные частоты в бифонических звуках выражены всегда, могут управлять степенью выраженности гетеродинных частот в бифонических звуках. Вероятной причиной этого могут быть различия в механизмах звукопродукции. У большинства зубатых китов два источника звука находятся в парных носовых ходах, и созданные звуковые волны отводятся в мелон (особую жировую субстанцию в голове кита), откуда попадают во внешнюю среду. Конкретный механизм связи двух источников у зубатых китов неизвестен. Взаимодействие источников может происходить в носовых ходах за счёт общего воздушного объёма, в мелоне или в тканях, окружающих фонические губы. Регулирование выраженности гетеродинных частот вероятно зависит от управления связью между двумя источниками звука.
