Super rychlé svaly, které byly v živočišné říši považovány za zvláštnost, mají jak naši obyčejní špačci...

Biologové z University of Utah zjistili, že špačci (Sturnus vulgaris), kteří jsou rozšířeni po celé Eurasii i Severní Americe, stejně jako zebřičky z Austrálie a Indonésie, ovládají svoje trilkování díky nejrychleji se stahujícím svalům, které kdy byly popsány.

Zvětšit obrázek

Franz Goller, vedoucí kolektivu.

Takzvaně „super rychlé“ svaly byly dosud známy jen u chřestýše, některých ryb a holuba hřivnáče. Nyní se podařilo zjistit, že tyto extrémně výkonné svaly si vyvinuli také zpěvní ptáci. Ba co víc, to co se zdálo být zvláštností, se nyní jeví téměř banální záležitostí. Biologové z Utahu totiž studovali pouze dva druhy zpěvných ptáků (špačka a zebřičku) a u obou tyto svaly prokázali. Lze se tedy domnívat, že super rychlé svaly mohou mít dokonce všichni, nebo téměř všichni zpěvní ptáci.

Ptáci mezi sebou používají složitou zpěvnou komunikaci. Mnoho z nich umí bleskově měnit hlasitost i frekvenci vyluzovaných tonů. Změny jsou rychlejší, než jaké by byly schopny zajistit stahy běžných svalů, kterými obratlovci běžně disponují. Superrychlé svaly vědci objevili, když měřili hlasovou aktivitu svalů u volně zpívajících ptáků a při laboratorním měření, které prováděli na vyoperovaných svalech. Ukázalo se, že jak špačci, tak zebřičky od protinožců, dokáží smršťovat a zase uvolňovat své hlasové svaly ve třech až čtyřech milisekundách, neboli ve třech až čtyřech tisícinách sekundy. To je stokrát rychleji, než kolik trvá mrknutí oka.

...tak i zebřičky u protinožců a zřejmě i mnoho dalších ptáků.

Ptačí hlasové ústrojí je strukturou analogické lidskému hlasovému (fonačnímu) ústrojí, které máme uloženo v hrtanu a jehož základ tvoří hlasivky. Zvuk vzniká činností hlasivkových svalů a vlivem tlaku vydechovaného vzduchu. Při sevření hlasivek vzniká pod nimi přetlak (zhuštění vzduchového sloupce), zatímco nad hlasivkami je podtlak (zředění vzduchu). Podle nových poznatků hlasový orgán ale nefunguje tak, jak jsme se učili - jako struny, ale spíše ho je možno přirovnat k jazýčkové píšťale. Proud vzduchu je měněn na tón sbližováním nebo oddalováním orgánu. Zvuk vytvářející štěrbina má přitom eliptický tvar, který se v průběhu tvorby zvuku rychle mění.  O výsledném zvuku rozhodují svaly, které mění postavení a napětí vazivových struktur vůči sobě a chrupavčité kostře obklopující hlasový orgán. Ptačí super rychlé hlasové svaly provádí svojí mechanickou činnost až 250krát za sekundu. Těmto frekvencím se říká také „modulační frekvence“. Ty dávají charakter (hlasitost a frekvenci) vyluzovanému zvuku. Ptáci vlastnící super svaly tak mohou velmi přesně řídit svůj hlasový projev a aktivně rychle provádět změny hlasu. A to rychleji, než jsme si mysleli, že je fyzicky možné.

Pramen: University of Utah.

Elemans CPH, Mead AF, Rome LC, Goller F. Superfast Vocal Muscles Control Song Production in Songbirds. PLoS One, 3(7): e2581 DOI: 10.1371/journal.pone.0002581