Голосовые связи могут производить множество звуков разной частоты из-за способности гортани растягивать голосовые связки на молекулярном уровне, такой вывод сделали авторы исследования из США, опубликованного в PLOS Computational Biology.
При рождении голосовые связки составлены из однородного гелеподобного материала. В процесс взросления животного ткани развиваются внутри геля — в многослойные пластинчатые нити. Они становятся похожи на гитарные струны, слипшиеся в желатине. Когда одну струну дергают, то сотрясается вся структура гелевых тканей. Мышцы в гортани модулируют звук, который производит связка, удлиняя и укорачивая струны, чтобы изменить высоту звука.
Профессор Инго Титце (Ingo Titze) из Университета штата Юты с коллегами из Университета Аризоны и Университета штата Техам скомпилировали измерения характеристик гортани для 16 видов животных, от мыши до слона, включая человека. Как и ожидали, чем больше животное, тем больше у него гортань, и, следовательно, ниже средняя частота звука, которую животное производит.
Однако только по размеру тела нельзя предсказать возможный спектр частот голоса. Ученые выяснили, что есть два фактора, которые дают лучший предсказательный эффект. Это степень растягивания голосовой связки и степень жесткости собственно шнура связки, состоящей из волокнистых структур.
Авторы работы полагают, что сделать инструмент с теми же свойствами, что и голосовая связка, технически сложно. Сначала надо сделать плоскую струну со слоями, перекрещенными и поддерживаемыми в жидкости. Только непонятно, как вычленить одну струну и сделать так, чтобы она зазвучала. В природе это удалось. Если получится и в лаборатории, то это даст в руки хирургам метод лучшего лечения поврежденных голосовых связок. Результаты работы также помогут для тренировки вокала. А фундаментально все это позволяет лучше понять, как возник голос.
