Tenk om du kunne lage musikk med hestehale eller synge med bare skjegget. Det høres absurd ut, men noen fugler utfører en bragd som ikke er så forskjellige. De får sanger til å vises ut av fjær og tynn luft.
Den mikroskopiske fysikken i hvordan nøyaktig fjærlyd fungerer er fortsatt et mysterium, sier Richard Prum, en evolusjonær ornitolog ved Yale University, men forskere vet at når luft treffer visse fjær - i riktig hastighet og vinkel - får det dem til å vibrere . Og denne raske svingningen produserer lyd.
Prum og kollegene beskrev vingesang, eller aeroelastisk fladder, i to arter av broadbill, i et papir som ble publisert forrige uke i Journal of Experimental Biology . Broadbills er små, for det meste umerkelige fugler innfødt til Øst-Afrika. Men lyden fuglene lager under parringene deres er vanskelig å ignorere. Forskerne sammenligner det med “aroogah!” I et mekanisk horn og bemerker at støyen kan reise mer enn 100 meter gjennom tett skog.
Broadbills 'paringsflylyd krever det Prum kaller et "stilisert vingeslag" med et "energisk nedslag." Med andre ord, når fuglene klaffer vingene sine i hverdagen, er det for det meste stille. Fjærene produserer bare den karakteristiske "brreeeet" når fuglene vil bli hørt.
Prum sier bredbølger også er unike ved at ingen eneste fjær ser ut til å være avgjørende for lyden. I stedet vibrerer forskjellige deler av seks fjær på konsert, og fuglene kan fremdeles produsere lyd selv om en blir tatt bort. (For å finne ut av dette brakte Prum og kollegene et vingeprøve tilbake til laboratoriet og manipulerte det under forskjellige forhold i vindtunnel.)
Ideen om at fugler kan lage musikk med vingene kan virke eksotisk, men det er faktisk ikke så nytt. Charles Darwin viet til og med et avsnitt til det i The Descent of Man tilbake i 1871. Dessuten trenger du ikke å reise til en vidstrakt skog i Uganda for å høre disse lydene.
Jeg hørte min første wing-sang forrige måned i en liten park utenfor Pittsburgh, Pennsylvania. Skumring bare satte seg inn, og mens resten av treverket gjorde seg klar til sengs, føltes det tilsynelatende en liten, langbekk fugl som ble kalt den amerikanske vedkranen.
Hver februar til april utfører mannlige trehakker det som kalles en “himmel-dans.” Dette innebærer en sperring av vokale “jenter” fra bakken før et utbrudd av flukt som slipper løs plystring fra fuglens vinger. For det som virker som for alltid, klatrer fuglene høyere og høyere opp på himmelen, rundt 400 fot, før de legger til en annen, klimaktisk vokalisering og sikksakk seg tilbake til jorden som et fallende blad - tilbake til stedet der forestillingen begynte.
Woodcocks bruker en kombinasjon av lyder laget av både deres taleboks, kalt en syrinx i fugler, og fjærene deres. Tenk på det som lyden som er skapt ved å blåse på et gressblad som holdes mellom tommelen, sier Robert Mulvihill, en ornitolog ved National Aviary i Pittsburgh. "Disse fuglene spiller faktisk instrumentet som er deres vinger."
Mulvihill sier at flyvninger som vedhaken kan være knyttet til reversert seksuell dimorfisme, en betegnelse på når menn av en art er mindre enn kvinner. Mindre, raskere hanner kan være bedre rustet til å utføre luftakrobatikk eller skape sterkere, mer attraktive lyder mens du gjør det - og dermed bedre kunne tiltrekke en kamerat.
Hvis du vet hva du lytter til, er sannsynligvis aeroelastisk fladder rundt deg - og dette er sannsynligvis sant ikke bare for folk som står i en eng i skumringen og venter på trekrabber. Kolibrier, noen av de mest elskede bakgårdsartene over hele USA, lager også overraskende høye kvitringer og tweets. Og i motsetning til fløytsangen av vedkranen og bredbåndene, lager kolibrier musikken sin ved å riste halen fjærene.
Christopher Clark, en kollega av Prums nå ved University of California, Riverside, og hovedforfatter av den nylige broadbill-studien, har gjort en karriere med å studere kolibri fjær og lydene de genererer. Hver art avgir en annen frekvens, vanligvis ved å åpne halefjærene i bunnen av et blink-og-du-vil-savne-det-tilhørighetsdykk. Disse støyene varierer fra en enkelt, rask "bleeeep" til flagrende notater som høres ut som en strålepistolens "pew pew pew."
Selv om kolibri frieri kan være kryptisk, er det ikke noe subtilt med den vanlige nightsawk. Disse fuglene, som er mer nattkjelder enn raptor, bytter insekter fanget i midair og hekker over det meste av USA og Canada. Mens de ringer til potensielle kamerater, flyr disse karene i høye sirkler før de raketter ut av himmelen som en traktor-tilhenger som tønner seg nedover en motorvei. Forholdsdykket kulminerer med en "bom!" Da luft får fuglens vingefjærer til å vibrere raskt.
Noen fugler trenger ikke en gang å være på flukt for å spille fjærinstrumenter. Den mannlige ruffede ryperen bare hopper opp på en tømmerstokk og begynner å tappe bort i rytmiske utbrudd som høres ut som de første slagene av en bensindrevet gressklipper. Det er vanlig å høre denne lyden mens du går i skogen fra april til mai stort sett hvor som helst fra appalacherne til Alaska, men det å se fuglen utføre paringsritualet er en sjelden godbit.
Mens alle disse fjærlydene er relatert til frieri, sier Prum at det er en fugl som er kjent for å advare med vingeslagene sine. Den crested duen i Australia har modifiserte flyfjær som skaper en karakteristisk flappety-fløyte når den er skremt. I en studie som ble publisert i 2009, viste forskere at når de spilte innspillinger av duenes vingelyd, høydet andre duer den ut av området - et ganske tydelig tegn på at lyden er duetale for å "løpe vekk!"
Takk til Robert Magrath, Australian National University
Enten det er vinger eller haler, en modifisert fjær eller en gjeng med helt normale utseende, supersnelle flyreiser eller mens du sitter stille på en tømmerstokk, sier Mulvihill at fugler har kommet opp med omtrent alle måter å lage støy på.
Du må bare vite hva du skal lytte til.
