Koty to stworzenia wokalne: miauczą, piszczą i mruczą. Z punktu widzenia produkcji dźwięków miauczenia i piski nie są czymś wyjątkowym. Ich dźwięk powstaje w krtani kota, czyli “skrzynce głosowej”, podobnie jak wokalizacja u ludzi i wielu innych ssaków. Natomiast mruczenie kotów przez długi czas uważano za zjawisko wyjątkowe.
Czytaj też: Dlaczego koty nas gryzą?
Badania sprzed pół wieku sugerują, że mruczenie powstaje w wyniku specjalnego mechanizmu – poprzez cykliczne skurcze i rozluźnienie mięśni fałdów głosowych w krtani, co wymaga stałego bodźca nerwowego i kontroli z mózgu. Naukowcy z Uniwersytetu Wiedeńskiego odkryli, że prawda jest całkiem inna, a szczegóły zostały opisane w czasopiśmie Current Biology.
Koty wciąż mają przed nami swoje tajemnice
Koty domowe są małe – większość waży ok. 4,5 kg, a badacze zastanawiali się, w jaki sposób zwierzętom tym udaje się generować wokalizacje o niskiej częstotliwości – zwykle 20-30 Hz. Takie częstotliwości są zwykle obserwowane tylko u znacznie większych zwierząt, np. słoni obdarzonych znacznie dłuższymi strunami głosowymi. Podczas gdy duże koty – takie jak lwy i tygrysy – potrafią głośno ryczeć, koty domowe potrafią jedynie mruczeć w zakresie niskich częstotliwości.
Warto nadmienić, że większość wokalizacji ssaków powstaje w podobny sposób – sygnał z mózgu powoduje ściskanie strun głosowych, a przepływ powietrza przez krtań powoduje uderzanie strun głosowych o siebie setki razy na sekundę. Jest to proces pasywny – gdy struny głosowe zaczną wibrować, nie jest wymagany żaden dalszy bodziec nerwowy, aby to zjawisko podtrzymać.
Czytaj też: Już wiemy, dlaczego koty tak bardzo lubią tuńczyka
W latach 70. ubiegłego wieku uczeni zaproponowali, że mruczenie kotów powstaje w inny sposób. Tzw. hipoteza aktywnego skurczu mięśni sugeruje, że koty domowe aktywnie napinają i rozluźniają mięśnie krtani ok. 30 razy na sekundę i dzięki temu mruczą. Pomysł ten przyjął się i do dzisiaj jest traktowany jako powszechne wyjaśnienie mruczenia.
Nowe badania uczonych z Uniwersytetu Wiedeńskiego pod kierunkiem dr Christiana T. Herbsta kwestionuje tę hipotezę. Jego zespół wyciął krtań ośmiu kotom domowym, z których wszystkie zostały humanitarnie uśpione z powodu nieuleczalnej choroby i zostały przebadane za pełną zgodą ich właścicieli. Naukowcy ścisnęli struny głosowe i przepompowali przez nie ciepłe, nawilżone powietrze. Izolując w ten sposób krtań, naukowcy zagwarantowali, że każdy wytwarzany dźwięk będzie generowany bez skurczów mięśni lub jakiegokolwiek sygnału pochodzącego z mózgu.
Udało się wytworzyć mruczenie we wszystkich krtaniach, co było “wielką niespodzianką”. Bez żadnej aktywnej kontroli neuronalnej wszystkie osiem krtani wytwarzało samopodtrzymujące się oscylacje o częstotliwościach 25-30 Hz, co sugeruje, że mruczenie nie wymaga aktywnych skurczów mięśni.
Odkryto, że umożliwiają to niezwykłe masy tkanki włóknistej osadzone w strunach głosowych kotów. Mimo iż byliśmy świadomi ich występowania już wcześniej, to nie wiedzieliśmy, jaka jest ich funkcja. Możliwe jest, że te “poduszki” zwiększają gęstość strun głosowych, wywołując ich wolniejszą wibrację i umożliwiając wytwarzanie dźwięków o niskiej częstotliwości. Anatomicznie proces ten jest podobny do brzęczącego wibrato czasami występującego w ludzkiej mowie.
Nowe badania nie pozostawiają jednak wątpliwości – mruczenie, podobnie jak miauczenie czy syczenie, jest procesem pasywnym, które zachodzi automatycznie. Wystarczy, że mózg kota dostarczy początkowy sygnał do mruczenia. Niektórzy uczeni poddają w wątpliwość tę tezę, gdyż struny głosowe żywych kotów mogą zachowywać się inaczej, niż struny głosowe usunięte chirurgicznie. Konieczne będzie kontynuowanie badań.