by Lin Edwards , Phys.org
(PhysOrg.Inc.)com) — 長い間、イルカは「口笛」によって音を出すと考えられてきましたが、1970年代後半に集められたデータの新しい分析により、その代わりに、人間や他の哺乳類が声帯（声帯とも呼ばれる）を、鳥が鼻甲介を使うのと同様の方法で、組織の振動によって音を出していることが明らかになりました。
デンマークのオーフス大学のピーター・マドセン率いる科学者たちは、1977年にアメリカ海軍海洋哺乳類プログラムに従事する科学者たちが集めたデータを分析しました。 研究者たち、Sam Ridgeway と Don Carder は、訓練されたバンドウイルカ (Tursiops truncatus) を研究していました。 ヘリウム（80%）と酸素（20%）の混合ガスであるヘリオックス（Heliox）を呼吸しているときと、空気を呼吸しているときのイルカの鳴き声を記録し、口笛と解釈したのである。 ヘリオックスとは、ヘリウム（80％）と酸素（20％）の混合気体で、イルカの鼻孔にマスクを装着し、ヘリウムを供給する。 ヘリオックスを使用する目的は、人間の声のように、ヘリウムの存在下でイルカの音の高さが上がるかどうかを調べることでした（ヘリオックス中の音速は空気中の1.74倍であるため）。 もしそれが本当なら、イルカが深く移動するにつれて、鼻腔の圧力が高まり、音の高さが変わるはずです。
当時、1つの笛の分析に数時間かかったため、海軍チームが集めたデータを完全に分析することはできませんでした。 しかし現在では、デジタル技術の恩恵により、Madsens氏のチームは古い録音をデジタル化し、高度なコンピューティングと可視化スクリプトを使って、録音された各笛の高調波と周波数を分析することができます。
マドセン博士は、分析の結果、その音が口笛としてではなく（空気を急速に吐き出すことによって作られる）、空気圧による組織の振動の結果であり、これが、Helioxの存在下で音が変わらなかった理由を説明すると述べました。 組織の振動を利用すれば、イルカは深海でより効果的にコミュニケーションをとることができるため、これは理にかなっているという。 マドセンとその研究チームは、音を出す組織として最も可能性が高いのは、鼻腔内の音叉唇であると示唆している。 彼らはまた、歯鯨も同じ方法でコミュニケーションをとるかもしれないと考えています。
この論文は、王立協会のBiology Lettersに掲載されています。
詳しくはこちら。 Dolphin whistles: a functional misnomer revealed by heliox breathing, Biology Letters, Published online before print September 7, 2011, doi:10.1098/rsbl.2011.0701
Abstract
Delphinids produce tonal whistles shaped by vocal learning for acoustic communication. 哺乳類と異なり，イルカ類は複雑な鼻腔システムで加圧された空気により音を出す。 そのため、どのようにすれば、さまざまな静水圧や気嚢容積に対応した基本的な口笛の輪郭を維持できるのかは不明である。 2つの対立する仮説は、音色は組織の振動から生じるか、あるいは鼻腔内の空気を共鳴させて安定化させた渦から実際に口笛が作られるかのどちらかであるとするものである。 ここでは、訓練されたバンドウイルカを用い、空気中とヘリオックス中で口笛を吹いて、これらの仮説を検証した。 定型的な口笛の基本周波数輪郭は、ヘリオックス中のより高い音速の影響を受けなかった。 したがって、口笛という言葉は機能的な誤用であり、イルカは実際には口笛を吹かず、陸生哺乳類の声帯や鳥類の鼻甲介の動作に類似した空気圧による組織振動によってトーンコールの基本周波数輪郭を形成するのである。 このような鼻腔組織の振動による音色生成は、水中でのインピーダンスマッチングを可能にし、潜水中の静水圧、空気密度、相対的な鼻腔空気量の変化に対して音色を維持するためにイルカ類で進化したのだろう。