Strata vokálnych membrán umožnila jasnejšiu a stabilnejšiu reč, tvrdia vedci.
Šimpanz. Zdroj: iStockphoto.com
Pokiaľ ide o anatomické štruktúry potrebné na to, aby ľudia mohli rozprávať, menej môže byť viac. Nová štúdia naznačuje, že náš hrtan – larynx – sa vyvinul tak, aby mal oveľa jednoduchšiu vokálnu anatómiu v porovnaní s našimi predkami. Vďaka nej je naša reč stabilnejšia, tónovo rovnomerná a zrozumiteľná oproti hrubým, kolísavým vokalizáciám iných primátov.
Anatomické odlišnosti
Prvého autora štúdie Takeshiho Nishimura, primatológa z Univerzity v Kyote, a jeho kolegov už dlhú dobu zaujímalo, ktoré anatomické štruktúry zohrávajú v komunikácii primátov významnú úlohu. Rozhodli sa preto študovať hrtany čo najväčšieho počtu rôznych druhov primátov. Svoje zistenia publikovali v časopise Science.
„Vedci predpokladali, že v našom hrdle a ústnej dutine došlo v priebehu času k určitým evolučným zmenám. Prvýkrát sme sa však na hrtany opíc a ľudoopov pozreli bližšie až teraz,“ povedal William Tecumseh Fitch, biológ Viedenskej univerzity a jeden z autorov štúdie.
Pomocou zobrazovacej technológie študovali fyziológiu hrdla 43 druhov primátov, a to od paviánov a orangutanov až po makaky a šimpanzy, ako aj ľudí. Zistili, že všetky druhy okrem jedného mali podobnú anatomickú štruktúru. Boli to vyčnievajúce svaly, nazývané aj vokálne membrány či vokálne pery, ktoré sa nachádzajú tesne nad hlasivkami alebo sú s nimi spojené. Výnimkou bol náš druh Homo sapiens.
Rôzna vokalizácia
K vokalizácii dochádza pretláčaním vzduchu cez hrtan, čo spôsobuje, že záhyby tkaniva oscilujú a vytvárajú široký repertoár zvukov. U ľudí je za produkciu zvukov zodpovedný pár takýchto svalov, známych ako hlasivky. Hlasové trakty primátov (okrem človeka) majú medzitým ešte ďalšiu štruktúru – vokálne membrány.
Fitch študoval najprv spolu s kolegami vokalizáciu na mŕtvych šimpanzoch, ktoré im darovali miestne zoologické záhrady. Vypreparovali z nich hrtany, ktoré pripojili k zariadeniu. To fúkalo stlačený vzduch cez orgán, čím simulovalo vydávanie zvukov. Vysokorýchlostné zábery zaznamenali, ako začali hlasivky a membrány vibrovať.
Vedci použili údaje z experimentov s mŕtvymi a živými zvieratami, vďaka ktorým vytvorili počítačový model hrtana. Keď priradili virtuálnej hlasovej schránke aj hlasivky, aj vokálne membrány napríklad šimpanza a simulovali zvuk, výstup bol chaotický a nerovnomerný. Jeho virtuálne vokálne membrány chaoticky oscilovali a zvukové vlny boli nestabilné, pohybovali sa medzi rôznymi akustickými frekvenciami. Keď však nasimulovali hlasový orgán pripomínajúci ľudí – to znamená iba s hlasivkami bez vokálnych membrán – výstup bol podobný ľudskému hlasu.
Falošne spievajúce dievča. Zdroj: iStockphoto.com
Nevieme, kedy sme o vokálne membrány prišli
„Dlhodobo sme funkciu vokálnych membrán nepoznali a nevedeli sme, aké sú medzi primátmi rozšírené,“ hovorí Fitch.
Prítomnosť vokálnych membrán destabilizuje hlasy primátov, tón a zafarbenie zvuku sú chaotickejšie a viac nepredvídateľné. Zvieratá majú hrubšiu a menej kontrolovanú komunikáciu, naopak, ľudia s absenciou týchto membrán oplývajú jemnejším a stabilnejším hlasom.
Hlasové membrány sa vyvinuli asi preto, aby pomohli primátom (okrem človeka) vokalizovať hlasnejšie a mať široký rozsah frekvencií.
„Vedci predpokladajú, že ľudia stratili hlasové membrány, aby sa naša reč stala stabilnejšou a zrozumiteľnejšou, keďže postupne rástla potreba komunikovať čoraz sofistikovanejšie,“ hovorí Fitch. „Myslím si, že ľudia majú tendenciu predpokladať, že evolúcia je vždy zložitejšia. Toto je pekný príklad protikladu, že to tak nemusí byť,“ dopĺňa.
„Vokálne membrány nefosilizujú (proces vzniku fosílie alebo skameneliny, pozn. redakcie), takže zatiaľ nevieme určiť, kedy ich náš druh stratil,“ vysvetľuje Nishimura. Ak však vedci jedného dňa dokážu identifikovať gény zodpovedné za ich stratu, mohli by zistiť, kedy k vymiznutiu došlo.
(JM)
