Atların kişnemesinin nasıl oluştuğu netleşti. Kopenhag Üniversitesi tarafından yürütülen ve Current Biology dergisinde yayımlanan çalışma, kişnemenin tek bir ses kaynağından değil iki farklı fiziksel süreçten üretildiğini gösterdi. Kalın ses gırtlakta bulunan ve hava geçtiğinde titreşerek sesi oluşturan ses tellerinden çıkarken, tiz ses gırtlak içinde dar bir açıklıktan hızla geçen havanın oluşturduğu ıslık benzeri bir mekanizmayla meydana geliyor.
Memelilerde genel kabul gören “akustik allometri” ilkesine göre, vücut büyüdükçe sesin temel frekansı düşüyor. Bunun nedeni sesin üretildiği gırtlak yapısının büyüdükçe daha yavaş titreşmesi. Yaklaşık 500 kilogram ağırlığındaki bir memelinin 100 Hertz’in altında bir temel frekans üretmesi bekleniyor. Ancak atların kişnemesinde yaklaşık 200 Hertz civarında bir kalın tonun yanında 1000 Hertz’in üzerine çıkan ikinci bir yüksek frekans bulunuyor. Bu durum klasik beden büyüklüğü–ses ilişkisine tam olarak uymuyor.
Araştırmaya göre kalın ton, insanlar konuşurken olduğu gibi ses tellerinin titreşmesiyle oluşuyor. Yüksek frekanslı tiz ses ise, ses telleri arasındaki açıklığın daralması sonucu oluşan küçük bir geçitten geçen havanın düzensiz ve girdaplı hareket etmesi sayesinde ortaya çıkıyor. Bu hava akımı ıslık benzeri bir ses üretiyor. Tek bir çağrı içinde iki bağımsız temel frekansın aynı anda üretilmesine “bifonasyon” adı veriliyor.
Helyum deneyi sonucu doğruladı
Bilim insanları mekanizmayı kanıtlamak için ölen atlardan alınan gırtlaklar üzerinde deney yaptı. Laboratuvarda gırtlaklardan hava geçirilerek ses üretildi, ardından ortam havası helyum gazıyla değiştirildi.
Helyum havadan daha hafif olduğu için ses dalgaları bu gazda daha hızlı yayılıyor. Fizik kurallarına göre hava akımına dayalı ıslık sesleri helyum ortamında daha yüksek frekansa kayarken, dokunun titreşimine dayalı sesler gaz değişiminden etkilenmiyor. Deneyde yüksek frekanslı bileşenin helyumda yükseldiği, kalın sesin ise değişmediği görüldü.
Araştırmacılar bilgisayarlı tomografi ile at gırtlağını ayrıntılı biçimde inceledi. Yapılan ölçümler, at ses tellerinin uzunluğunun 1000 Hertz üzerindeki frekansları klasik titreşim yoluyla üretmeye uygun olmadığını gösterdi. Hesaplamalara göre bu kadar yüksek bir frekans için dokuda fizyolojik sınırların çok üzerinde gerilim oluşması gerekiyor.
Hastalık incelemesi iki kaynağı ayırdı
Çalışmada ayrıca rekürren laringeal nöropati adı verilen ve ses tellerinden birinin yeterince hareket edememesine yol açan bir gırtlak hastalığına sahip atlar incelendi. Bu atlarda kalın sesin bazı kişnemelerde kaybolduğu ya da düzensizleştiği tespit edildi. Buna karşılık tiz ıslık bileşeni korunmaya devam etti. Bu bulgu iki sesin farklı yapılardan üretildiğini doğruladı.
Araştırmada bifonasyonun evcil atlarda ve Przewalski atlarında düzenli olarak görüldüğü belirtildi. Zebra ve eşek gibi diğer atgillerde ise ortak özellik olmadığı ifade edildi.
Çalışma, büyük memelilerde ses üretiminin yalnızca ses tellerinin titreşimine dayanmadığını, gırtlak içinde oluşan hava akımlarının da yüksek frekans üretiminde rol oynayabildiğini ortaya koydu.
Kaynak: Cell