Многим известно, что человек и звери издают звуки с помощью голосовых связок, расположенных где-то в гортани. Правильнее говорить — с помощью голосовых складок, состоящих из голосовых связок и голосовой мышцы, которая ими (связками) управляет. У птиц, тех самых разноголосых представителей животного мира на Земле, звуковой агрегатор выглядит совсем иначе. Он даже расположен в другом месте, чем у зверей.
Основу голосового аппарата человека составляют голосовые складки в гортани.
Сиринкс, так называется голосовой механизм всех птиц, расположен не сразу под глоткой, как у зверей, а в основании трахеи, там, где она расходится на две ветви. Сиринкс представляет собой систему хрящей и соединительнотканных мембран, на которые действуют специальные мышцы.
Слева разветвленные бронхи аллигатора, справа — тоже разветвление, но у птицы с находящемся там сиринксом; разным цветам соответствую различные части сиринкса.
Сиринкс это система хрящей и соединительнотканных мембран, на которые действуют специальные мышцы: изменяя натяжение мембран и диаметр трубок «певчего горла», птицы выпевают разные звуки. Самый древний сиринкс – или, точнее, то, что от него осталось – обнаружили в ископаемых остатках птицы возрастом 67 млн лет; как раз в то время оформились все современные группы птиц.
Ученые биологи давно изучают процесс возникновения «певчего горла» животных, под названием птицы. Птицы — это, как известно, родственники рептилий и потомки динозавров. Сравнивая эволюционные взаимоотношения сиринкса с гортанью рептилий и современных пресмыкающихся, ученым легче разобраться в эволюционном развитии звукового аппарата современных птиц.
Эмбриологические, генетические и палеонтологические данные привели авторов работы к выводу, что у предков птиц – то еще до того времени, как птицы стали птицами – сильно разросся один из хрящей трахеи, тот, который находится как раз над легкими. Вероятно, птичьим предкам понадобилось поддержать разветвление трахеи на два бронха, так что в ходе естественного отбора преимущество было у тех, у кого хрящ был побольше (возможно, у них поэтому лучше работали бронхи и легкие). Но потом вокруг хряща наросли мышцы, и оказалось, что образовавшуюся структуру можно использовать для вокала. За последующие миллионы лет сиринкс отобрал голосовые функции у гортани, и в ходе эволюции преимущество теперь было у тех пернатых, чье «певческое горло» позволяло исполнять наиболее обширный репертуар звуков.
Исследователи подчеркивают, что сиринкс оказался довольно редкой разновидностью эволюционной инновации. Обычно, когда у группы животных появляется какая-то новая структура, то обычно это происходит на основе некой старой структуры, которая была похожа на новую и выполняла отчасти похожую функцию. Самый известный пример здесь – появление пальцев у наземных животных на основе рыбьих плавников.
Но у сиринкса никакой предшествующей структуры на том же месте и с похожей функцией не было и он возник не на месте гортани, а ниже. Поэтому ученые вполне справедливо утверждают, что птичий голосовой аппарат, иначе — «певческое горло», стало полной эволюционной инновацией — редким процессом в развитии особенностей организмов живых существ.
