科学家揭秘：马嘶鸣时竟在“吹口哨”和“唱歌”

马通过嘶鸣来结识新朋友、问候老朋友，并庆祝喂食等快乐时刻。尽管这种独特的嘶叫声为人们所熟知，但长期以来，研究人员一直对马究竟如何发出其标志性声音感到困惑——这是一种高音和低音的不寻常混合，似乎无法用简单的方式解释。

如今，周一发表在《当代生物学》期刊上的一项研究揭示，马实际上是在通过喉部吹口哨的同时振动声带，就像人类唱歌时那样。

用氦气解开的谜团

马嘶鸣声中的低音部分从来都不是什么谜团。它源于空气通过喉部组织时产生的振动发声——这种机制与人类说话和唱歌类似。但高频部分却一直无法解释。

为了破解这个谜题，来自哥本哈根大学、维也纳大学和里昂/圣艾蒂安大学的研究人员结合了多种技术：将小型摄像机从马的鼻孔探入，拍摄其发声解剖结构的活动；对切除的喉部进行CT扫描；以及向已故马匹的离体喉头吹气。关键性的突破出现在他们将通过喉部的气流从普通空气切换为氦气时。由于声音在氦气中的传播速度更快，哨音会转向更高的频率，而正常的声带振动则保持不变。高频部分在氦气中急剧上升；低频部分则纹丝不动。

“当我们第一次向喉部吹入氦气时，频率的变化立即显现出来，我们知道自己已经解开了这个谜团，”维也纳大学的共同作者威廉·特库姆塞·菲奇说。“我们激动极了！”

大型哺乳动物中的独特发声技巧

这种被称为双音发声（biphonation）的现象涉及两个独立的频率成分：一个是由声带振动产生的低频声音，另一个是由湍流气流通过喉部狭窄的裂缝状开口产生的高频哨音。虽然大鼠和小鼠等小型啮齿动物也会产生喉部哨音，但马是第一种被发现以这种方式发出哨音的大型哺乳动物——也是已知唯一能够在声带振动的同时发出哨音的动物。

“我从未想到过会有哨音成分。这真的很有意思，而且我现在能听出来了，”康涅狄格大学的马科学家詹妮弗·纳多（Jenifer Nadeau）说道，她没有参与这项研究。WTOP News

两种声音，两重信息

双音调嘶鸣可能是马在进化过程中发展出的一种能力，使它们能够同时传达多重信息。先前的研究发现，这两种频率编码了不同的情绪信息——一种反映唤醒度，另一种反映情绪效价。野生普氏野马和麋鹿也能发出类似的声音，但关系较远的马科动物如驴和斑马却不能，这表明这是马所具有的一种特化声音适应性。

“它们可以在这两个维度上表达情绪，”哥本哈根大学的首席作者埃洛迪·曼德尔-布里弗说。WTOP News