马鸣双音：揭秘马匹独特的发声机制

马鸣双音：揭秘马匹独特的发声机制

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原来马儿也是“口技专家”？揭秘马鸣声背后隐藏的“双重奏”

1. 引言：跨越四千年的声音谜团

人类驯养马匹的历史可以追溯到大约 4,200 年前。在漫长的岁月中，马嘶声（Whinny/Neigh）早已成为我们耳熟能详的自然背景音。然而，尽管这种声音如此普遍，科学家们直到最近才真正揭开它产生的奥秘。

作为科普观察者，我们常说“知其然更要知其所以然”。了解动物发声的物理机制，不仅是满足科学好奇心，更是我们破译动物语言、理解其社交行为与情感状态的底层逻辑。

2. 核心发现：不仅是嘶鸣，更是“双声部”合唱

发表在《当代生物学》（Current Biology）上的最新研究揭示，马的嘶鸣远比听起来要复杂——它实际上是由两种截然不同的频率同时组成的，这种现象在科学上被称为“双重发声”（Biphonation）。

研究人员发现，马嘶声包含两个完全不同的“声部”：

• 低频部分（约 200 Hz）： 这是由声带振动产生的，也就是我们熟悉的低沉“低鸣”（Nickering）。
• 高频部分（超过 1,000 Hz）： 这是一种高昂的“口哨声”，它并非来自组织振动，而是通过喉部软骨强行排出空气而产生的。

这种双频组合的多层级发声机制，使马儿能够向同伴传达比我们想象中更为细微且复杂的社交信息。

3. 跨界对比：马儿也是“B-Box”高手？

在发声的同时吹出口哨，这种能力在自然界中其实极为罕见。研究指出，这种特殊的生理技巧通常只出现在人类中的节奏口技者（Beatboxers）、**蒙古呼麦（Throat singers）**歌手，以及部分鸟类身上。

马之所以能成为“口技大师”，是因为它们能同时调动两个独立的结构——声带产生振动，而喉部软骨则负责吹哨。正如研究标题所精妙比喻的那样：

“边嘶鸣边吹哨”（Whistle while you whinny）

4. 科学实验：氦气如何揭开谜底？

为了彻底查明这“双重奏”的物理来源，哥本哈根大学的行为生态学家 Elodie Briefer 与维也纳大学的生物声学专家 Tecumseh Fitch 合作，展开了一场极具创意的实验。

实验的第一步是“现场观察”。研究团队利用兽医常用的内窥镜技术，近距离观察了 10 匹公马在面对母马时的发声过程。视频记录证实，当马鸣叫时，不仅声带在振动，其上方的软骨也在剧烈收缩。

为了排除干扰并获得确凿证据，研究者还采取了更为硬核的手段：他们从法国的屠宰场（马肉在当地是合法的食品）获得了马的喉部组织，进行体外（ex vivo）模拟实验。

最巧妙的环节莫过于氦气实验。氦气的密度比空气低，会显著改变声波在气体中的传播速度。实验背后的物理逻辑非常清晰：

• 口哨声（空气振动）： 频率取决于气体传播速度，因此吸入氦气后，高频部分的频率会明显升高。
• 低鸣声（组织振动）： 声带的振动频率取决于组织的张力，不受气体成分影响。

实验结果如期而至：在氦气环境下，嘶鸣中的高频部分频率大幅攀升，而低频部分保持不变。这一跨学科的物理实验，直接证明了高频声是一个真正的“声学口哨”，而非简单的声带振动。

5. 情感代码：嘶鸣声中的心情秘密

马为什么要进化出如此复杂的声音？Elodie Briefer 的长期研究显示，嘶鸣声是马的情感载体。

这两种频率的组合方式就像一组“情感代码”，直接对应着马的正面或负面情绪，以及这种情绪的强烈程度。更有趣的是，研究发现每一声嘶鸣都带有鲜明的“个人色彩”。

“每匹马都有不同的嘶鸣声。” —— Elodie Briefer

对于马这种群居动物来说，这种独特性至关重要。在野外，它们依靠这种带有“声音签名”的信号在长距离内识别个体、维持联系，并防止在危险环境中与马群失散。

6. 罕见天赋：哺乳动物中的“异类”

在演化生物学家看来，马展现出的这种能力极不寻常。安格利亚鲁斯金大学的 Jacob Dunn 指出，高频哨音通常是小鼠、大鼠或海豚等小型或特定物种的专利。对于马这样体重达 500 公斤的巨型哺乳动物来说，能发出如此高频的哨音简直是一个生理奇迹。

研究还发现，这种天赋可能存在于马的整个家族中。濒危的**普氏野马（Przewalski’s horses）**同样拥有这种双声部机制。甚至马的远亲——犀牛和貘，也能发出远超其体型预期的超高频叫声。科学家们正计划获取更多组织样本，以探究这些物种是否共享了同样的演化遗产。

7. 结语：聆听马儿的下一句话

目前，Briefer 团队正在进行更深入的实验：通过数字技术滤除马鸣声中的单一频率，观察其他马匹的反应，以进一步拆解这些声音信号的真实含义。

这项研究让我们重新审视那些习以为常的自然之声。原来，在四千多年的陪伴之后，马儿依然保留着未被察觉的奥秘。

当我们下次听到马鸣时，除了感受那份旷野的气息，或许我们也能试着去聆听那隐藏在“双重奏”里的真实情绪——那是它们跨越万年演化，试图传达给同伴（或许也包括我们）的密语。