сиринкс у птиц что такое
Сиринкс
Сиринкс (др.-греч. σῦριγξ — дудка, свирель) — голосовой орган птиц. Расположен в основании трахеи (в области бифуркации). В отличие от млекопитающих, у птиц отсутствуют голосовые связки. Звук издаётся вследствие вибраций тимпанальных мембран (стенок сиринкса) и козелка, вызываемых продуванием воздуха через сиринкс. Специальные мышцы способны изменять натяжение мембран и диаметр просвета бронхов, что приводит к изменению издаваемого звука. [1]
Литература
См. также
Полезное
Смотреть что такое «Сиринкс» в других словарях:
СИРИНКС — греч. syrinx. а) Панова дудка. b) Наяда, бежавшая от преследований Пана и превращенная в тростник, который от дуновения ветра издавал жалобные тоны, так сильно растрогавшие сердце Пана, что тот сделал из него дудку. Объяснение 25000 иностранных… … Словарь иностранных слов русского языка
сиринкс — флейта, сиринга Словарь русских синонимов. сиринкс сущ., кол во синонимов: 3 • инструмент (541) • … Словарь синонимов
Сиринкс — (Syrinx, Συ̃ριγξ). Наяда, подвергавшаяся преследованиям Пана и обращенная в тростник, из которого Пан вырезал себе пастушескую дудочку, которая носила в Греции название сиринкса. (Источник: «Краткий словарь мифологии и древностей». М.Корш. Санкт… … Энциклопедия мифологии
Сиринкс — (греч. surinx дудка, свирель). 1) Др. греч. название одноствольной флейты (флажолета высокого регистра). 2) Род многоствольной флейты Пана. Источник названия древнегреческий миф о нимфе Сиринкс и боге Пане. С. упоминается… … Музыкальная энциклопедия
Сиринкс — (греч. syrinx дудка, свирель) духовой музыкальный инструмент. Род многоствольной флейты. См. Флейта пана … Большая советская энциклопедия
сиринкс — с иринкс, а … Русский орфографический словарь
сиринкс — (2 м); мн. си/ринксы, Р. си/ринксов … Орфографический словарь русского языка
сиринкс — а, ч. 1) Давньогрецька одноствольна флейта з очеретини або дерева. 2) Давньогрецька пастуша багатоствольна флейта Пана (див. флейта) … Український тлумачний словник
Осипенко, Алла Евгеньевна — В Википедии есть статьи о других людях с такой фамилией, см. Осипенко. Алла Осипенко Клеопатра, «Антоний и Клеопатра» … Википедия
У птиц есть гортань, но, в отличие от млекопитающих, она не издает звуков.
Субосцины и китоклюва
СОДЕРЖАНИЕ
Эволюция Сиринкса
Хронология эволюции
Внутри линии птичьего ствола переход от источника звука, основанного на гортани, к трахеобронхиальному сиринксу произошел в Dinosauria, примерно 66-68 миллионов лет назад или раньше, чем возникла Aves. Самые ранние окаменелые останки шприцев относятся к единственному экземпляру Vegavis iaai той же эпохи. До этого открытия считалось, что компоненты шприцев нечасто попадают в летопись окаменелостей, что затрудняло определение того, когда произошел сдвиг в органах голоса. Тем не менее, неповрежденный образец из позднего мелового периода подчеркивает потенциал окаменения предковой структуры и может указывать на то, что сиринкс является поздней особенностью эволюции птиц.
Существует неуверенность в отношении взаимосвязи между гортани и сиринксом во время этого морфологического сдвига, но есть две преобладающие эволюционные возможности: режимы, не связанные с производством звука, могли привести к потере голосовой функции гортани. После выбора акустической функции возникла новая структура, сиринкс. И наоборот, гортань могла бы сохранить некоторые голосовые возможности, хотя и в меньшей степени. Затем сиринкс эволюционировал, чтобы дополнить звуковоспроизведение, что привело бы к потере гортани как источника звука. Первый сценарий привел бы к «тихому» периоду в эволюции предков птиц. Текущая летопись окаменелостей не дает окончательных доказательств того, была ли потеряна функция гортани до того, как был получен сиринкс.
Однако летопись окаменелостей дает ключ к пониманию эволюционной временной шкалы некоторых шприцевых элементов. Например, повышенная минерализация в трахеобронхиальном соединении, вероятно, является поздней особенностью эволюции птиц. Несмотря на новые открытия сохранившихся трахеобронхиальных колец птиц из кайнозоя, эти структуры не были обнаружены у мезозойских архозавров. Это могло быть результатом слабой минерализации бронхов и трахеи мезозойских архозавров, состояния, которое могло бы снизить потенциал сохранения. Таким образом, сдвигу в сторону минерализованной структуры могли предшествовать многие ключевые адаптации птиц, включая дыхательные сдвиги, увеличение скорости метаболизма и украшение перьев.
Эволюционная причинность
Сдвиг архозавров от гортани к сиринксу, должно быть, предоставил селективное преимущество кроновым птицам, но причины этого перехода остаются неизвестными. Ситуация усложняется тем, что сиринкс попадает в необычную категорию функциональной эволюции: возникший от предков с источником звука на основе гортани, сиринкс имеет значительное функциональное перекрытие со структурой, которую он заменил. Фактически, нет никаких доказательств того, что оригинальный упрощенный сиринкс мог бы производить звонки с более широким частотным диапазоном или более длинные или громкие звонки, чем аллигатороподобная гортань, что потенциально могло бы улучшить приспособленность.
Выбор трахеобронхиальной опоры
Хотя доказательства ограничены, выбор неакустических характеристик, таких как структурная поддержка и респираторная функция, мог способствовать развитию сиринкс-подобной структуры в трахеобронхиальном соединении.
Однако одного непрерывного дыхания не было бы достаточно для развития нового сиринкса. Млекопитающие также дышат непрерывным дыханием, но они не развили новую структуру. Поэтому при эволюции сиринкса необходимо учитывать дополнительные структурные компоненты. Размер тела, относительная длина шеи и положение гортани относительно подъязычного аппарата (то есть костей, которые подвешивают язык и гортань), как известно, изменились на протяжении эволюции динозавров. В сочетании с респираторными сдвигами эти характеристики могли способствовать развитию сиринкса у птиц. Различная геометрия дыхательных путей у Mammalia и Archosauria, возможно, также повлияла на эволюцию сиринкса: например, бронхи у крокодилов и людей расходятся под разными углами.
Подбор по мускулатуре
Кроме того, для поддержания дыхательной функции обязательно выбиралась мускулатура сиринкса. Поскольку звук создается за счет взаимодействия воздушного потока и автоколебаний мембран в трахее, необходим механизм, отводящий структуры от дыхательных путей, чтобы обеспечить неголосовое дыхание. Из-за этого предшественники вибрирующей ткани должны, самое большее, ненадолго предшествовать прикреплению первых мышц к трахее, чтобы очистить дыхательные пути для дыхательной функции. Следовательно, две пары внешних мышц, присутствующих в предковом сиринксе, были, вероятно, выбраны, чтобы гарантировать, что дыхательные пути не разрушатся во время неголосового дыхания.
Дальнейшие данные по окаменелостям и таксономические сравнения будут необходимы, чтобы определить, были ли структурные модификации сиринкса, не связанные со звуком, такие как респираторная поддержка во время непрерывного дыхания или в полете, связаны с развитием голосового органа. Кроме того, необходимы дальнейшие исследования трахей четвероногих, чтобы понять потенциальные ограничения в эволюции уникальной морфологии дыхательных путей.
Подбор по вокальной эффективности
В то время как потребность в структурной поддержке могла привести к возникновению органа в трахеобронхиальном соединении, отбор для вокального исполнения, вероятно, сыграл роль в эволюции сиринкса. Riede et al. (2019) утверждают, что, поскольку птицы с деактивированными мышцами шприцев могут дышать без затруднений в лабораторных условиях, голосовое давление должно было играть центральную роль в морфологическом сдвиге. Хотя эти эксперименты не учитывают роль сиринкса в более метаболически сложных формах поведения, таких как полет, Reide et al. выдвинул убедительную теорию отбора для сиринкса в ответ на повышение вокальной эффективности.
Эта теория включает длину речевого тракта и динамику воздушного потока. В то время как и гортань, и сиринкс производят звук за счет взаимодействия воздушного потока и автоколебательных клапанов, сиринкс расположен в дыхательных путях глубже, чем гортань. Это важное различие между структурами, поскольку длина столба воздуха над и под источником звука влияет на то, как энергия передается от воздушного потока к колеблющейся ткани. Чем длиннее и уже трубка, тем больше инертность (т. Е. «Инертность» воздуха) и тем легче воспроизводить звук.
Однако на эффективность существенно влияют нелинейные взаимодействия длины трахеи, порогового давления фонации и частоты. Riede et al. Таким образом, можно сделать вывод, что эволюция простого сиринкса может быть связана с определенными комбинациями морфологии голосовых складок и размеров тела. До появления Aves и в конце юрского периода динозавры тероподовой линии претерпели миниатюризацию роста и быструю диверсификацию. Возможно, что во время этих изменений определенные сочетания длины голосового тракта, зависящей от размера тела, и звуковых частот способствовали развитию нового сиринкса.
Эволюция длины шеи и половой отбор
Диверсификация в росте теропод может объяснить, почему только птицы извлекли выгоду из эффективности новой структуры. Важно отметить, что у птиц, как правило, шеи длиннее, чем у млекопитающих. Это различие связано с однонаправленным потоком дыхательной системы птиц, что увеличивает эффективность газообмена. Эффективность позволяет больше «мертвого пространства» в трахее птиц, позволяя трахее удлиняться без последующего уменьшения диаметра трахеи. При более длинной трахее голосовая система птиц сместилась в диапазон, в котором было возможно перекрытие между основной частотой и первым трахеальным резонансом. Без критической длины трахеи млекопитающие не смогли бы достичь идеальной комбинации трахеи с частотой длин. На этом этапе эволюции птиц, возможно, стало выгодным переместить голосовую структуру вверх по течению в положение шприца, рядом с трахеобронхиальным соединением.
Выбор длинных шеек, хотя и сильно варьируется, часто обусловлен полезными адаптациями к кормлению. В частности, длинные шеи облегчают подводное хищничество, очевидное у современных родов Cygnus (лебеди) и баклан (бакланы). Более длинные шеи, вероятно, предрасполагали Aves к эволюции сиринкса. Из-за корреляции между длиной шеи и длиной трахеи считается, что у птиц «акустически длинная трахея». Технически это относится к трубке, у которой самая низкая резонансная частота вибрирующего объекта (то есть сиринкса) в четыре раза длиннее, чем длина трубки. Более короткая трубка будет менее эффективной; более длинная трубка вызовет перекос формы волны. У большинства видов млекопитающих и их терапевсидных предков длины трахеи было недостаточно для повышения вокальной эффективности.
Благодаря повышенной вокальной эффективности из-за более длинных шеек, сиринкс, возможно, был задержан у Aves с помощью сексуальных селективных сил. Акустическая коммуникация необходима для ухаживания, территориальной защиты и общения на большом расстоянии, и все это сильно влияет на приспособленность организма. Например, полигинные птицы с лекоподобной системой спаривания эволюционировали, чтобы использовать более громкие звуки и более широкий диапазон частот во время демонстрации; камышевки с более высокими характеристиками трели более приспособлены. В то время как конкретное акустическое преимущество предкового сиринкса остается спекулятивным, из современного птичьего разнообразия очевидно, что половой отбор часто движет эволюцией вокала.
Половой диморфизм
Сиринкс (анатомия птиц)
У птиц есть гортань, но, в отличие от млекопитающих, она не издает звуков.
Субосин и китоклюва
Содержание
Эволюция Сиринкса [ править ]
Хронология эволюции [ править ]
Внутри линии птичьего ствола переход от источника звука, основанного на гортани, к трахеобронхиальному сиринксу произошел в пределах Dinosauria, примерно 66-68 миллионов лет назад или раньше, чем возникла Aves. [6] Самые ранние окаменелые останки шприцев относятся к единственному экземпляру Vegavis iaai той же эпохи. [7] До этого открытия считалось, что компоненты шприца нечасто попадают в летопись окаменелостей, что затрудняло определение того, когда произошел сдвиг в органах голоса. [8] Неповрежденный образец из позднего мелового периода, однако, подчеркивает потенциал окаменения предковой структуры и может указывать на то, что сиринкс является поздней особенностью эволюции птиц. [6]
Однако летопись окаменелостей дает ключ к разгадке эволюционной временной шкалы некоторых шприцевых элементов. Например, повышенная минерализация в трахеобронхиальном соединении, вероятно, является поздней особенностью эволюции птиц. Несмотря на новые открытия сохранившихся трахеобронхиальных колец птиц кайнозоя, эти структуры не были обнаружены у мезозойских архозавров. Это могло быть результатом слабой минерализации бронхов и трахеи мезозойских архозавров, состояния, которое могло бы снизить потенциал сохранения. [7] Таким образом, сдвигу в сторону минерализованной структуры могли предшествовать многие ключевые адаптации птиц, включая дыхательные сдвиги, увеличение скорости метаболизма и украшение перьев. [9]
Эволюционная причинность [ править ]
Сдвиг архозавров от гортани к сиринксу должен был дать селективное преимущество кроновым птицам, но причины этого перехода остаются неизвестными. [10] Ситуация усложняется тем, что сиринкс попадает в необычную категорию функциональной эволюции: возникший от предков с источником звука на основе гортани, сиринкс имеет значительное функциональное перекрытие со структурой, которую он заменил. Фактически, нет никаких доказательств того, что оригинальный упрощенный сиринкс мог бы производить звонки с более широким частотным диапазоном или более длинные или громкие звонки, чем у аллигатороподобной гортани, что потенциально могло бы улучшить приспособленность. [6]
Выбор трахеобронхиальной опоры [ править ]
Хотя доказательства ограничены, выбор неакустических характеристик, таких как структурная поддержка и респираторная функция, мог способствовать развитию сиринкс-подобной структуры в трахеобронхиальном соединении. [6]
Однако одно непрерывное дыхание не могло обеспечить достаточного давления для развития нового сиринкса. Млекопитающие также дышат непрерывным дыханием, но они не развили новую структуру. Поэтому при эволюции сиринкса необходимо учитывать дополнительные структурные компоненты. Размер тела, относительная длина шеи и положение гортани относительно подъязычного аппарата (то есть костей, которые подвешивают язык и гортань), как известно, изменились на протяжении эволюции динозавров. [13] В сочетании с дыхательными сдвигами эти характеристики могли способствовать развитию сиринкса у птиц. Различная геометрия дыхательных путей у Mammalia и Archosauria, возможно, также повлияла на эволюцию сиринкса: например, бронхи у крокодилов и людей расходятся под разными углами. [6]
Выбор мускулатуры [ править ]
Кроме того, для поддержания дыхательной функции обязательно выбиралась мускулатура сиринкса. Поскольку звук создается за счет взаимодействия воздушного потока и автоколебаний мембран в трахее, необходим механизм, отводящий структуры от дыхательных путей, чтобы обеспечить неголосовое дыхание. [14] Из-за этого предшественники вибрирующей ткани должны были, самое большее, ненадолго предшествовать прикреплению первых мышц к трахее, чтобы очистить дыхательные пути для дыхательной функции. [6] Таким образом, две пары внешних мышц, присутствующие в предковом сиринксе, были, вероятно, выбраны, чтобы гарантировать, что дыхательные пути не разрушатся во время неголосового дыхания. [15]
Дальнейшие ископаемые данные и таксономические сравнения будут необходимы, чтобы определить, были ли структурные модификации сиринкса, не связанные со звуком, такие как респираторная поддержка во время непрерывного дыхания или в полете, связаны с развитием голосового органа. [6] Кроме того, необходимы дальнейшие исследования трахей четвероногих, чтобы понять потенциальные ограничения в эволюции уникальной морфологии дыхательных путей.
Подбор по вокальной эффективности [ править ]
В то время как потребность в структурной поддержке могла привести к возникновению органа в трахеобронхиальном соединении, отбор для вокального исполнения, вероятно, сыграл роль в эволюции сиринкса. Riede et al. (2019) утверждают, что, поскольку птицы с деактивированными мышцами шприцев могут дышать без затруднений в лабораторных условиях, голосовое давление должно было играть центральную роль в морфологическом сдвиге. Хотя эти эксперименты не учитывают роль сиринкса в более метаболически сложных формах поведения, таких как полет, Reide et al. выдвинул убедительную теорию о выборе сиринкса в ответ на повышение вокальной эффективности. [10]
Эта теория включает длину речевого тракта и динамику воздушного потока. В то время как и гортань, и сиринкс производят звук за счет взаимодействия воздушного потока и автоколебательных клапанов, сиринкс расположен в дыхательных путях глубже, чем гортань. Это критическое различие между структурами, поскольку длина столба воздуха над и под источником звука влияет на то, как энергия передается от воздушного потока к колеблющейся ткани. Чем длиннее и уже трубка, тем выше инертность (т. Е. «Инертность» воздуха) и тем легче воспроизводить звук. [10]
Эволюция длины шеи и полового отбора [ править ]
Диверсификация в росте теропод может объяснить, почему только птицы извлекли выгоду из эффективности новой структуры. Важно отметить, что у птиц обычно шея длиннее, чем у млекопитающих. Это различие связано с однонаправленным потоком дыхательной системы птиц, что увеличивает эффективность газообмена. [18] Эффективность позволяет больше «мертвого пространства» в трахее птиц, позволяя трахее удлиняться без последующего уменьшения диаметра трахеи. [19] При более длинной трахее голосовая система птиц сместилась в диапазон, в котором было возможно перекрытие между основной частотой и первым трахеальным резонансом. Без критической длины трахеи млекопитающие не смогли бы достичь идеальной комбинации трахеи с частотой длин. На этом этапе эволюции птиц, возможно, стало выгодным переместить голосовую структуру вверх по течению в положение шприца, около трахеобронхиального соединения.
Выбор длинных шеек, хотя и сильно варьируется, часто обусловлен полезными адаптациями к кормлению. В частности, длинные шеи облегчают подводное хищничество, очевидное у современных родов Cygnus (лебеди) и баклан (бакланы). [20] Более длинные шеи, вероятно, предрасполагали Aves к эволюции сиринкса. Из-за корреляции между длиной шеи и длиной трахеи считается, что у птиц «акустически длинная трахея». Технически это относится к трубке, в которой самая низкая резонансная частота вибрирующего объекта (то есть сиринкса) в четыре раза длиннее, чем длина трубки. Более короткая трубка будет менее эффективной; более длинная трубка вызовет перекос формы волны. У большинства видов млекопитающих и их терапевсидных предков длины трахеи было недостаточно для повышения вокальной эффективности. [10]
С усиленной вокальной эффективностью из-за более длинных шеек, сиринкс, возможно, был задержан у Aves за счет сексуальных избирательных сил. Акустическая коммуникация необходима для ухаживаний, территориальной защиты и общения на дальних расстояниях, которые сильно влияют на приспособленность организма. [21] Например, полигинные птицы с лекоподобной системой спаривания эволюционировали, чтобы использовать более громкие звуки и более широкий диапазон частот во время демонстрации; камышевки с более высокими характеристиками трели более приспособлены. [22] В то время как конкретное акустическое преимущество предкового сиринкса остается спекулятивным, из современного птичьего разнообразия очевидно, что половой отбор часто движет эволюцией голоса.
Сиринкс — певчий орган птиц устроен иначе, чем у зверей и человека
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.
Похожие записи
Снежные обезьяны: где живут и чем питаются
Содержание1 Японские макаки рекордсмены по выживаемости в холодных краях2 Чем пистаются и как выживают снежные обезьяны выяснили после изучения ДНК фекалий приматов2.1 Это исследование стало самым первым Японские макаки рекордсмены по выживаемости в холодных краях Вообще говоря, обезьяны обитают наСамое интересное — далее>>>
Неожиданные выводы о мумиях Таримского бассейна
Мумии бассейна Тарим были загадкой с тех пор, как европейские исследователи обнаружили их на северо-западе Китая в начале 20 века. Они были высокими, носили шерстяные войлочные шляпы и кожаные ботинки, а у некоторых были светлые волосы и все предполагало, чтоСамое интересное — далее>>>
Кофе и чай могут защитить от слабоумия?
Религиозные люди менее умны, чем неверующие?
