Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Biologi

Studiet er det første til at beskrive og genskabe lemurers enestående vokalstruktur

Grov anatomi af strubehovedet. (a, b) CT-frontale scanninger og 3D-billeder af Lemur catta (lemuriform); (c, d) Nycticebus coucang (lorisiform); og (e, f) Macaca fuscata (antropoid). Skala 1 mm. Skæreplanerne for (a), (c) og (e) er de stiplede linjer på henholdsvis (b), (d) og (f). e, epiglottis; s, sulcus mellem vestibulen og epiglottis; ta (grøn), thyro-arytenoid muskel; vef, vestibulær fold; vf, stemmebånd; vm, stemmemembran; vst, vestibule; og vvf, vestibulært stemmebånd. mørkeblå, arytenoid brusk; gul, cricoid brusk; rød, posterior cricoarytenoid muskel; og lyseblå, skjoldbruskkirtelbrusk. Kredit:Videnskabelige rapporter (2024). DOI:10.1038/s41598-024-54172-z

Ny forskning har opdaget, at lemurer, de små primater, der er hjemmehørende i Madagaskar, er i stand til at overdrive deres størrelse takket være den unikke struktur i deres strubehoved.



Udgivet i tidsskriftet Scientific Reports , er undersøgelsen den første, der viser, at forskellige arter af lemurer alle besidder et anatomisk træk i modsætning til nogen anden primat - et ekstra par stemmelæber. Forskerne var også i stand til at demonstrere funktionen af ​​denne enestående struktur.

Medforfatter af Dr. Jacob Dunn fra Anglia Ruskin University og ledet af kolleger fra Kyoto University i Japan, omfattede undersøgelsen at udføre CT-scanninger af strubehovedet af forskellige arter af lemurer og derefter konstruere en silikonemodel til at genskabe og teste akustikken. egenskaber ved disse ekstra stemmelæber.

Forskerne undersøgte strubehovedet fra to familier af lemurer - Lemuridae, som omfatter ringhalelemur (Lemur catta) og sort-hvid lemur (Varecia variegata) og Cheirogaleidae lemurer, såsom den grå muselemur (Microcebus murinus) ) – og fandt ud af, at begge familier besidder disse unikke vestibulære stemmelæber.

Resultaterne tyder på, at lemurer erhvervede de to stemmelæber som en ny evolutionær tilpasning, og denne egenskab blev sandsynligvis erhvervet af deres fælles forfader for mindst 35 millioner år siden.

Ikke-menneskelige primater besidder en række forskellige kaldetyper og producerer disse ved at bruge de samme grundlæggende principper som taleproduktion hos mennesker. Den første støj genereres af luftstrømmen fra lungerne, som forårsager vibrationer i strubehovedet. Amplituden (lydstyrken) og frekvensen (tonehøjden) af opkaldet bestemmes af de specifikke akustiske egenskaber af strubehovedet og stemmekanalen.

På samme måde som brøleabers forstørrede strubehoved, som en larynx-luftsæk strækker sig ind i, gør det muligt for dem at være så kraftige langdistance-kommunikatører, mener forskerne, at lemurernes ekstra stemmelæber har lignende praktiske fordele.

De foreslår, at de er ansvarlige for at berige lemurernes vokale repertoire, så de kan foretage en bredere vifte af opkald og også gøre vokaliseringen mere effektiv, hvilket betyder, at de bruger mindre energi på at kommunikere over afstande.

Ved at skabe og teste en siliciummodel af strubehovedet fandt forskerne ud af, at de ekstra stemmelæber også sænker frekvensen af ​​de producerede lyde. Dette får en lemur til at lyde større, end den faktisk er, og at være i stand til at overdrive dens størrelse kan have vigtige fordele, især i forbindelse med konkurrence.

Medforfatter Dr. Jacob Dunn, lektor i evolutionær biologi ved Anglia Ruskin University (ARU), sagde:"Alle primater har et par stemmelæber i deres strubehoved, som vibrerer for at ændre luftstrømmen, og vores forskning viser, at alle arter af madagaskiske lemurer har et unikt ekstra par folder i vestibulærområdet, parallelt med stemmelæberne.

"Dette har sandsynligvis udviklet sig, fordi forfædre, der besidder disse dobbelte stemmelæber, kan have haft en selektiv fordel sammenlignet med medlemmer af samme art uden denne tilpasning.

"Vi mener, at disse dobbelte stemmelæber ikke kun tjener til at øge kompleksiteten af ​​deres opkald, men afgørende også kan hjælpe en lemur med at overdrive sin kropsstørrelse, hvilket ville have betydelige fordele, når man konkurrerer om territorium eller venner."

Seniorforfatter professor Takeshi Nishimura, fra Center for Evolutionær Oprindelse af Menneskelig Opførsel ved Kyoto Universitet, sagde:"Primater bruger forskellige vokalrepertoirer til at kommunikere, og strubehovedet spiller en nøglerolle i at generere disse opkald.

"Ved at genskabe lemurernes unikke vokale struktur gennem vores model og studere dens oscillationsegenskaber, fandt vi ud af, at samtidige vibrationer af de to par stemmelæber sænker frekvensen af ​​de fremkaldte kald - hvilket hjælper lemuren til at lyde større end den er - og også tjener for at forbedre vokal effektivitet."

Flere oplysninger: Kanta Nakamura et al., Twin vokalfolder som en ny evolutionær tilpasning til vokal kommunikation i lemurer, Scientific Reports (2024). DOI:10.1038/s41598-024-54172-z

Journaloplysninger: Videnskabelige rapporter

Leveret af Anglia Ruskin University




Varme artikler