พฤติกรรมเป็ด

Chad Eliason นักวิจัยหลังปริญญาเอกจาก Field Museum ของชิคาโกและผู้เขียนร่วมคนแรกของการศึกษากล่าวว่า "นกมีอวัยวะที่ไม่เหมือนใครในทางเดินหายใจเพื่อส่งเสียง - มันเหมือนกับเสียงขลุ่ย" "เราไม่รู้ว่าอวัยวะนั้นมาจากไหน วิวัฒนาการอย่างไรและทำไม แต่ในการศึกษานี้ เมื่อเราซูมออกและดูหลอดลมของสัตว์อื่นๆ เราพบความคล้ายคลึงกันอย่างลึกซึ้งที่เราไม่คาดคิด" สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม นก และสัตว์เลื้อยคลานล้วนมีหลอดลม ซึ่งเป็นท่อที่เชื่อมต่อระหว่างจมูกและปากกับปอด และเราทุกคนมีกล่องเสียง ซึ่งเป็นอวัยวะที่มีกล้ามเนื้อกลวงที่ด้านบนของท่อที่ช่วยให้อากาศผ่านไปยังปอดและป้องกันไม่ให้อาหารตกลงไปในทางเดินหายใจ ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและสัตว์เลื้อยคลาน กล่องเสียงมีเนื้อเยื่อเล็กๆ ที่จะสั่นเมื่อมีอากาศผ่านเข้าไป ทำให้เกิดเสียง ในนก กล่องเสียงไม่สามารถสร้างเสียงได้ มีหน้าที่หายใจและกินอาหารเท่านั้น เสียงนกจะดังที่ด้านล่างของหลอดลม เหนือจุดที่หลอดลมแตกแขนงเข้าไปในปอด จุดเชื่อมต่อนี้ทำจากกระดูกอ่อนคือไซรินซ์ “เข็มฉีดยาเป็นกล่องเล็กๆ ของกระดูกอ่อน ในนกกระจอก มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 8 มิลลิเมตร เป็ด หรือประมาณสี่เท่าของความหนาของเส้นสปาเก็ตตี้” เอเลียสันกล่าว "มันช่วยเสริมความแข็งแรงของทางเดินหายใจ และเมื่ออากาศไหลผ่านรอยพับของมัน มันจะสร้างเสียง: เสียงนกร้อง" เนื่องจากนกมีทั้งไซรินซ์และกล่องเสียง จึงไม่ทราบแน่ชัดว่าไซรินซ์เข้ามาทำหน้าที่สร้างเสียงให้กับกล่องเสียงเมื่อใด "ญาติสนิทของนกอย่างจระเข้สร้างเสียงในลำคอด้วยกล่องเสียง แล้วบรรพบุรุษของนกเปลี่ยนจากการส่งเสียงด้วยกล่องเสียงเป็นส่งเสียงด้วยเข็มได้อย่างไร" ถามเอลิอาสัน "หากเราพบหลักฐานฟอสซิลของไซรินซ์ในไดโนเสาร์ นั่นอาจเป็นปืนพ่นควัน แต่เรายังไม่พบ ในระหว่างนี้ เราต้องมองหาเบาะแสจากสัตว์อื่นๆ" เอลิอาสันและเพื่อนนักวิทยาศาสตร์ของเขา ซึ่งรวมถึงอีวาน คิงสลีย์ ผู้เขียนร่วมคนแรกจาก Harvard Medical School ได้ตรวจสอบหลอดลมของสัตว์ชุดหนึ่ง แมว หนู และจระเข้ต่างมีชุดของวงแหวนกระดูกอ่อนที่ฐานของหลอดลมเรียกว่าคารินา ซึ่งช่วยพยุงโครงสร้างที่หลอดลมแตกแขนงไปยังปอด เช่นเดียวกับที่เข็มฉีดยาทำ “บางทีไซรินซ์อาจเป็นเพียงผลพลอยได้จากการเสริมความแข็งแรงของทางเดินหายใจ เหมือนกับที่คาริน่าทำในสัตว์อื่นๆ” เอเลียสันกล่าว การมีอยู่ของโครงสร้างอย่างเข็มฉีดยาและคารินาไม่ใช่เรื่องใหม่สำหรับวงการวิทยาศาสตร์ ผู้คนรู้จักพวกมันมานานหลายทศวรรษแล้ว แต่การศึกษานี้เป็นวิธีใหม่ในการดูพวกเขา Julia Clarke ศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยเทกซัสออสตินและผู้เขียนชั้นนำของการศึกษากล่าวว่า "เรากำลังทำความเข้าใจอย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้นว่าโครงสร้างเหล่านี้เกี่ยวข้องกันอย่างไร และนั่นสามารถช่วยให้เราเข้าใจว่าไซรินซ์มีวิวัฒนาการมาอย่างไร" การศึกษายังชี้ให้เห็นถึงความสามารถของนกในการสร้างเสียงตลอดประวัติศาสตร์วิวัฒนาการของพวกมัน ตามที่เอลิอาสันและเพื่อนร่วมงานกล่าวไว้ มีสองวิธีที่มันจะลงไปได้ ในสถานการณ์ A บรรพบุรุษของนกที่สูญพันธุ์ไปแล้วส่งเสียงด้วยกล่องเสียง จากนั้นจึงสูญเสียความสามารถในการส่งเสียงด้วยกล่องเสียงไป และมีช่วงหนึ่งที่พวกมันไม่สามารถร้องเพลงได้ จากนั้นพวกมันก็สามารถเปล่งเสียงได้ด้วยแหล่งกำเนิดเสียงจากไซรินซ์ ในสถานการณ์ B บรรพบุรุษของนกสร้างเสียงด้วยกล่องเสียง จากนั้นพวกเขาก็พัฒนาไซรินซ์ที่อาจช่วยพยุงโครงสร้างของทางเดินหายใจ ไซรินซ์สามารถสร้างเสียงได้ และหลังจากนั้นไม่นาน นกก็สร้างเสียงได้เฉพาะกับไซรินซ์และสูญเสียความสามารถในการสร้างเสียงด้วยกล่องเสียงของพวกมัน การศึกษานี้ชี้ให้เห็นว่าสถานการณ์ B มีแนวโน้มมากขึ้น "ดูเหมือนว่าจะง่ายกว่าสำหรับฉันที่พัฒนาการของไซรินซ์ของนกจะเป็นแบบขั้นบันได คือพวกมันจะคงความสามารถในการส่งเสียงทั้งจากกล่องเสียงและกระบอกเสียง จากนั้นจึงค่อยๆ สูญเสียความสามารถในการส่งเสียงด้วยกล่องเสียง" เอเลียสันกล่าว "อีกทางเลือกหนึ่งคือให้นกและบรรพบุรุษไดโนเสาร์ของพวกมันประสบกับโซนที่เงียบสงบเมื่อพวกมันไม่สามารถส่งเสียงใดๆ ได้ จากการดูที่กระโหลกของไดโนเสาร์ เรารู้ว่าพวกมันสามารถได้ยินได้ และมันไม่สมเหตุสมผลเลยที่พวกมันจะได้ยินแต่ไม่สามารถส่งเสียงเพื่อสื่อสารได้" นักวิจัยยังทราบว่าการมีอยู่ของกล่องเสียงที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์ในญาติสนิทของนกทำให้สถานการณ์ B มีโอกาสน้อยกว่าสถานการณ์แรก ว่าพวกมันคงความสามารถในการส่งเสียงทั้งจากกล่องเสียงและกระบอกเสียง จากนั้นจึงค่อยๆ สูญเสียความสามารถในการส่งเสียงด้วยกล่องเสียง" เอเลียสันกล่าว "อีกทางเลือกหนึ่งคือให้นกและบรรพบุรุษไดโนเสาร์ของพวกมันพบกับโซนที่เงียบสงบเมื่อพวกมันไม่สามารถส่งเสียงใดๆ ได้ จากการดูที่กระโหลกของไดโนเสาร์ เรารู้ว่าพวกมันสามารถได้ยินได้ และมันไม่สมเหตุสมผลเลยที่พวกมันจะได้ยินแต่ไม่สามารถส่งเสียงเพื่อสื่อสารได้” นักวิจัยยังทราบด้วยว่าการมีกล่องเสียงที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์แบบในญาติสนิทของนก ทำให้สถานการณ์ B มีโอกาสน้อยกว่าสถานการณ์แรก ว่าพวกมันคงความสามารถในการส่งเสียงทั้งจากกล่องเสียงและกระบอกเสียง จากนั้นจึงค่อยๆ สูญเสียความสามารถในการส่งเสียงด้วยกล่องเสียง" เอเลียสันกล่าว "อีกทางเลือกหนึ่งคือให้นกและบรรพบุรุษไดโนเสาร์ของพวกมันพบกับโซนที่เงียบสงบเมื่อพวกมันไม่สามารถส่งเสียงใดๆ ได้ จากการดูที่กระโหลกของไดโนเสาร์ เรารู้ว่าพวกมันสามารถได้ยินได้ และมันไม่สมเหตุสมผลเลยที่พวกมันจะได้ยินแต่ไม่สามารถส่งเสียงเพื่อสื่อสารได้” นักวิจัยยังทราบด้วยว่าการมีกล่องเสียงที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์แบบในญาติสนิทของนก ทำให้สถานการณ์ B มีโอกาสน้อยกว่าสถานการณ์แรก "อีกทางเลือกหนึ่งคือให้นกและบรรพบุรุษไดโนเสาร์ของพวกมันประสบกับโซนที่เงียบสงบเมื่อพวกมันไม่สามารถส่งเสียงใดๆ ได้ จากการดูที่กระโหลกของไดโนเสาร์ เรารู้ว่าพวกมันสามารถได้ยินได้ และมันไม่สมเหตุสมผลเลยที่พวกมันจะได้ยินแต่ไม่สามารถส่งเสียงเพื่อสื่อสารได้" นักวิจัยยังทราบว่าการมีอยู่ของกล่องเสียงที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์ในญาติสนิทของนกทำให้สถานการณ์ B มีโอกาสน้อยกว่าสถานการณ์แรก "อีกทางเลือกหนึ่งคือให้นกและบรรพบุรุษไดโนเสาร์ของพวกมันประสบกับโซนที่เงียบสงบเมื่อพวกมันไม่สามารถส่งเสียงใดๆ ได้ จากการดูที่กระโหลกของไดโนเสาร์ เรารู้ว่าพวกมันสามารถได้ยินได้ และมันไม่สมเหตุสมผลเลยที่พวกมันจะได้ยินแต่ไม่สามารถส่งเสียงเพื่อสื่อสารได้" นักวิจัยยังทราบว่าการมีอยู่ของกล่องเสียงที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์ในญาติสนิทของนกทำให้สถานการณ์ B มีโอกาสน้อยกว่าสถานการณ์แรก