Villtasta hljómsveit náttúrunnar

Fíll sem spilar á bassa, spæta á trommur og kórinn samanstendur af gibbonöpum – náttúran er sneisafull af einstökum hljóðfæraleikurum sem nota hrynjandi, söng og hljómkviður til að tryggja afkomu tegundarinnar.

BIRT: 04/09/2022

LESTÍMI:

8 mínútur
Share on facebook

BLÁSARAR – HRYNSTAFIR – FIÐLUR – TROMMUR – HRISTUR – SÖNGUR – KÓR

Dýrin gefa frá sér hljóð til að lifa af:

Tónlist er mikið notuð innan dýraríkisins en dýrin nota hljóðræna hæfileika sína til að veiða, vara við, verja sig og heilla. Með öðrum orðum: Þau spila til að komast af.

 

Lifandi vísindi hefur sett saman hina fullkomnu dýrahljómsveit – og blandað hljóðunum í góðan slagara, sem heyra má neðst í greininni.

BLÁSARAR

Fílar sem gefa frá sér trompethljóð eru gjarnan reiðir, ærslafengnir eða æstir. Mikilvægasta tjáskiptaaðferð fílanna er þó ekki fólgin í trompethljóðum þeirra, heldur bassahljóðunum.

Æstir fílar blása í trompeta

Blásaradeild hljómsveitarinnar samanstendur eðlilega af fílum. Með því að blása lofti út gegnum ranann myndar hann eins konar trompethljóð sem gefur til kynna að hann sé hástemmdur, líkt og við verðum þegar við fögnum.

 

Raninn er þó engan veginn mikilvægasta samskiptatól fílanna, heldur eru það djúp bassahljóð sem við mannfólkið höfum engin tök á að greina.

 

Fílar geta átt í tjáskiptum við aðra fíla í allt að tíu kílómetra fjarlægð með lágtíðnihljóðum sem eru undir 20 Hz. Þessi svonefndu innhljóð gefast vel þegar flytja þarf hljóð um langan veg en þau komast í gegnum hluti sem á vegi þeirra verða, umfram það að endurkastast.

 

Nákvæmlega líkt og menn og önnur spendýr nota fílar lungun til að mynda hljóð. Útöndunarloftið streymir fram hjá barkakýlinu og veldur sveiflum í raddböndunum.

 

Þó svo að fíllinn beiti sömu aðferðum og við mannfólkið eru raddbönd okkar mannanna of fíngerð til að við getum gefið frá okkur svo djúp hljóð en stærri raddbönd fela í sér stærra hljóðróf en við ráðum við.

 

Fyrir vikið er að öllu jöfnu samhengi á milli stærðar tiltekins dýrs og þess hversu djúp hljóð það getur gefið frá sér.

HRYNSTAFIR (CLAVES)

Þegar smellurækjan smellir klónum saman myndast háþrýstingsloftbóla sem gefur frá sér hljóð sem nemur 210 dB þegar hún springur.

Smellir yfirgnæfa eldflaugaskot

Smellurækjur gefa frá sér hærri hljóð en önnur dýr í dýraríkinu þegar þær smella saman stórum klóm sínum.

 

Smellurinn á sér stað svo hratt að það myndast háþrýstingsloftbóla með þrýstingi sem nemur allt að 2.000 loftþyngdum innan í holrúmi klóarinnar. Þetta er um 400 sinnum meiri þrýstingur en innan í hjólbarða á reiðhjóli.

 

Þegar loftbólan springur myndast gríðarlega hár hvellur sem nemur allt að 210 desibelum. Til samanburðar má geta þess að hljóðið frá mótorhjóli nemur 100 dB og hávaðinn sem stafar af eldflaugarskoti er nærri 180 dB.

 

Þegar hljóð fer upp fyrir 194 dB breytast hljóðbylgjur í höggbylgjur og smellurækjan notir þennan dómsdagshávaða til að lama smádýr á borð við smáfiska og krabba.

 

Smellurækjur lifa á hitabeltissvæði Kyrrahafsins og hávaðinn af völdum hljóðsins getur orðið svo gífurlegur að samskiptabúnaður á hafinu verður fyrir truflunum, t.d. bergmálsdýptarmælar sem notaðir eru í hernaðartilgangi í því skyni að þefa uppi kafbáta.

 

Til eru rösklega 600 tegundir af smellurækjum og þess má geta að ný tegund bættist í hópinn árið 2017 sem vísindamenn ákváðu að nefna Pink Floyd, í höfuðið á þekktri hljómsveit.

FIÐLUR

Vængbein dansarans rekast saman oftar en hundrað sinnum á sekúndu.

Kvendýrin þrá góðan fiðluleikara

Spörfuglinn dansari sem lifir í regnskógum í Ekvador notar vængina til að gefa frá sér hljóð sem líkjast fiðlutónum.

 

Karlfuglinn hallar sér afturábak, lyftir vængjunum upp aftan við bak og lætur þá rekast saman. Ef við mannfólkið ættum að leika þetta eftir, myndi það samsvara því að við rækjum olnbogana saman fyrir aftan bak.

 

Vængirnir rekast saman oftar en 100 sinnum á sekúndu sem er örar en augu okkar geta numið. Á hvorum væng er að finna lítið blað og næsta fjöður við blað þetta er útbúin rákum. Þegar fjaðrirnar strjúkast saman myndast hljóð líkt og úr fiðlu.

 

Mökunarsiður fuglanna felur það í sér að karlfuglinn leikur af fingrum fram og hljómar nánast alltaf líkt og leikið sé á fiðlu. Bestu fiðlusnillingarnir komast yfir flesta kvenfugla og þannig erfist tónelskan áfram til komandi kynslóða.

 

Fiðluleikurinn hefur þó einn ókost í för með sér.

 

Fuglar eru yfirleitt með hol bein til þess að þeir vegi sem minnst en bein dansarans eru sterklegri en svo. Dansarinn er fyrir bragðið leiknari fiðluleikari en á flugi.

TROMMUR

Á mökunartímanum trommar spætan á allt frá holum trjástofnum til ljósastaura til að finna hinn fullkomna tón.

Ráðríkir karlfuglar slá fast á trommur

Hvers vegna tísta fyrst hægt er að tromma?

 

Í stað þess að syngja lætur spætan tónlistarhæfileika sína í ljós með trommusólói.

 

Tromman er gjarnan trjástofn og hraðinn, takturinn og lengdin eru breytileg, allt eftir tilefninu. Iðin spæta getur slegið 20 slög á sekúndu og hoggið alls 8.000-12.000 sinnum yfir daginn.

 

Spætur reka höfuðið í tré með afli sem nemur 1.400 g en það samsvarar 13.700 m/s2 . Til samanburðar má geta þess að við mannfólkið fáum heilahristing ef höggin nema 60-100 g.

Höggdeyfar koma í veg fyrir heilaskaða

Spætur berja höfðinu gegn trjástofnum allt að 12.000 sinnum á dag. Þökk sé öflugu höggdeyfikerfi fær höfuðhöggvari þessi þó hvorki höfuðverk né heldur alvarlegan heilaskaða.

1. Goggurinn leiðir höggin frá heilanum

Neðri goggur spætunnar er nátengdur hnakka fuglsins og leiðir höggsveiflurnar frá höfuðkúpunni. Högg sem mynduð eru með efri goggnum eru leidd yfir í tungubeinið sem sökum langrar tungunnar teygist utan um höfuðkúpuna og leiðir höggkraftinn frá heilanum.

2. Gljúpur beinvefurinn drekkur í sig högg

Framhluti höfuðkúpunnar samanstendur af þykku lagi af sveigjanlegum og gljúpum beinvef. Vefur þessi drekkur í sig höggkraftinn sem flyst gegnum efri gogginn og þannig er komist hjá því að hann valdi skemmdum á heilanum. Þó svo að vefurinn sé gljúpur er hann engu að síður sterklegur sökum mikillar steinefnaþéttni.

3. Heilinn er spenntur fastur við höfuðkúpuna

Höfuðkúpan lokast traustlega utan um heilann þannig að hann skoppar ekki laus og verður síður fyrir höggum. Þess má einnig geta að stærsti flötur heilans snýr fram og fyrir vikið dreifist höggkrafturinn á stærra svæði. Þar sem heilinn er lítill hefur hann yfir að ráða tiltölulega stóru svæði sem höggin geta dreifst á.

Á sumrin höggva fuglarnir mest megnis til að finna skordýr og lirfur innan í trjástofnunum. Höggin opna fuglunum leið gegnum börk trjánna að bráðinni sem 8 cm löng tunga spætunnar á ekki í basli með að ná.

 

Þegar mökunartímabilið stendur yfir höggva spæturnar einnig til þess að ganga í augun á kvenfuglunum. Þá höggva þær í dauða trjástofna, ljósastaura, þakrennur og aðra málmhluti til að ná hvað ákjósanlegustum hljómi.

 

Karlfuglar sem gefa frá sér kröftugan og háværan trommutakt ganga nefnilega í augun á kvenpeningnum, því hljóðin eru til marks um að þar fari máttugir karlar sem ráði ríkjum á sínum svæðum með áberandi hljóðmyndun.

 

Spætur berja á trjástofnum, líkt og öflugustu trésmiðir, þegar þær mynda göt sem þær síðan verpa í eða varðveita í hnetur og fræ.

 

Þessar stöðugu barsmíðar slíta auðvitað goggnum sem þarf stöðugt að stækka og þess má geta að hann endurnýjast að öllu leyti um það bil þrisvar á ári.

HRISTUR

Halabroddurinn á skröltormum samanstendur af holum hringjum sem skrölta hver upp að öðrum til að vara soltin spendýr við.

Seytlandi taktur varar rándýr við

Skröltandi hali skröltormsins hljómar nákvæmlega eins og hljóðfæri sem kallast „hristur“ en andstætt við hljóðfærið hefur skröltormurinn ekki yfir neinum perlum að ráða á broddi halans.

 

Halabroddurinn er samsettur úr hringjum með örlitlu bili á milli. Skel hringjanna samanstendur af próteininu keratíni sem m.a. er að finna í nöglum okkar.

 

Þegar skröltormurinn hristir halann rekast hringirnir hver utan í annan og mynda skrölthljóð.

 

Þar sem hringirnir eru holir að innan lenda hljóðbylgjurnar á innanverðum skeljunum og þannig myndast bergmál, líkt og gerist þegar við hrópum inni í helli. Fyrir vikið magnast hljóðið.

 

Skröltormurinn leikur á hljóðfæri sitt með því að beita þremur sterklegum vöðvum sem ná meðfram hryggnum alla leið niður í halabroddinn.

 

Vöðvarnir dragast leifturhratt saman og gera það að verkum að halabroddurinn hristist alls 90 sinnum á sekúndu.

 

Titringurinn orsakar hljóðbylgjur á bilinu 500-24.000 Hz sem er sama tíðni og spendýr geta heyrt og þannig eru þau vöruð við því að nálgast um of.

SÖNGUR

Karlkyns hnúfubakur getur sungið tímunum saman. Sjórinn gagnast tónunum sem borist geta allt að 160 km vegalengd.

Tenórinn syngur tímunum saman

Hljóðbylgjur ferðast hraðar og lengur í vatni en lofti og fyrir bragðið er hljóð algengasti samskiptamátinn í sjó og vatni.

 

Hnúfubakar hafa þróað með sér einkar fullkomið tungumál sem felur í sér ýmiss konar hljóð, allt frá djúpum rymjandi hljóðum yfir í ískur, væl og kveinstafi með háum tónum.

 

Bæði karldýr og kvendýr geta gefið hljóð þessi frá sér en einungis karldýrin eru fær um að syngja flókna söngva með endurteknum hljóðum.

 

Söngvarnir eru hluti af biðlunaratferli hvalanna og geta staðið yfir í margar klukkustundir. Þeir er samsettir úr tveimur til níu stefjum. Í hverju stefi eru sömu hljóð endurtekin í nokkrar mínútur og að því loknu er skipt um stef.

 

Söngvarnir eru ekki aðeins ætlaðir fyrir tilhugalífið, heldur einnig til almennra samskipta og þeir breytast eftir því sem hvalirnir eldast.

 

Breytingarnar eiga sér stað á þann hátt að ólíkar hjarðir hvala skiptast á hljóðum og þannig bæta þeir í söngvaskrána.

 

Enn er ekki vitað fyrir víst hvernig hnúfubakurinn myndar hljóðin en líkt og við á um önnur spendýr verða hljóðin til í barkanum en andstætt við spendýr sem lifa á landi anda hvalir ekki frá sér lofti.

KÓR

Gibbonapar nota alveg hreina tóna þegar þeir syngja og á fengitímanum syngja karldýr og kerlur hljómrænan tvísöng. Söngnum er þó fyrst og fremst ætlað að merkja yfirráðasvæði apanna.

Gibbonapar öskra til að komast af

Kórar eru sérgrein gibbonapa.

 

Gibbonapar gefa frá sér öflug hljóð algerlega hreinna tóna, þökk sé einstakri söngtækni sem helst mætti líkja við þá sem vel þjálfaðir óperusöngvarar hafa tileinkað sér.

 

Apar þessir gefa frá sér hávær hljóð sín úr trjákrónunum í gjörvöllum regnskógum Suðaustur-Asíu til að eiga samskipti við tegundarbræður sína yfir langar vegalengdir.

 

Köll þessi eru svo nístandi að þau heyrast í allt að 1,5 km fjarlægð. Það getur líka borgað sig að hafa hátt því gibbonapar lifa í þyrpingum sem geta dreifst yfir stór svæði.

 

Það er einkum á morgnana sem apar þessir þenja raddböndin og syngja fram og til baka til að merkja sér svæði. Á fengitímanum rata aparnir meira að segja rétta leið að hjörtum makans með því að syngja tvíraddað.

 

Söngurinn er ekki aðeins til þess fallinn að vekja athygli á svæðum, heldur felur hann jafnframt í sér mikilvægar upplýsingar. Gibbonapar mynda setningar og raða hljóðunum á sérstakan máta, allt eftir því hvað tjáskiptin snúast um.

 

Sem dæmi má nefna að apar syngja tiltekna söngva þegar þeir koma auga á rándýr og vara þannig aðra gibbonapa á svæðinu jafnframt við.

HLUSTAÐU Á SMELLINN

Hér geturðu heyrt hljóð sjö mismunandi dýra blandað saman í gott tóndæmi.

Spætan byrjar og stillir taktinn saman við smellirækjuna. Hnúfubakurinn bætist svo við og í kjölfarið bætast gibbónkórinn og aðrir hljómsveitarmeðlimir við.

BIRT: 04/09/2022

HÖFUNDUR: Jonas Grosen Meldal

HÖFUNDARÉTTUR MYNDA: Shutterstock,© Juan Carlos Vindas/Getty Images,© Marie Read/Nature Picture Library,© Dorling Kindersley/Getty Images & Lotte Fredslund,© Ellen van Yperen

vinsælustu greinarnar

Lifandi vísindi

Lyf

Lifandi saga

Ertu áskrifandi að tímaritinu?

Áskrifendur að tímaritinu geta fengið frían aðgang að vefnum hér.

Innskráning

Ertu með áskrifandi að blaðinu?

Áskrifendur geta fengið áskrift af vefnum hér

FÁÐU AÐGANG AÐ VÍSINDI.IS

Viltu lesa greinina?

Fáðu aðgang að visindi.is

Ókeypis í 2 vikur!

Eftir það kostar eingöngu 1.390 kr. á mánuði og enginn uppsagnarfrestur.

Innifalið er aðgangur að öllum greinum á vefnum ásamt rafræna útgáfu af nýjustu tölublöðunum.

  • Fullur aðgangur að visindi.is
  • Frábærar myndir og myndbönd
  • Aðgengilegt í öllum snjalltækjum
  • Fullur aðgangur að gríðarlegu magni eldri greina
  • Nýjustu tölublöðin í rafrænu formi

Núverandi áskrifendur að tímaritinu fá að sjálfsögðu ókeypis aðgang að vefnum og þurfa bara að virkja aðgang sinn hér.

Ef þú ert þegar áskrifandi að visindi.is