A vadon élő indrik énekét vizsgáló kutatók összefüggést találtak a hangmagasság és az állatok szájnyitása között. A makik a magasabb hangoknál nagyobbra nyitják a szájukat, elsősorban az alsó állkapcsuk leengedésével. Ez módosíthatja a hangképző szervek rezonanciáját, és felerősítheti a hangot – hasonló akusztikai elvet használnak a hivatásos énekesek is.

Az indri (Indri indri) a ma élő makifajok legnagyobbika, és egyben az egyetlen, amely énekel. Kizárólag Madagaszkár keleti részének trópusi erdeiben él. Hangjelzéseivel a csoport tagjai közötti kapcsolatot tartja fenn, segíti az összehangolt mozgást, illetve a területét is jelzi. Bizonyos kiáltásai a ragadozók megjelenésére figyelmeztetnek.

A Torinói Egyetemen dolgozó Marco Gamba vezette interdiszciplináris kutatócsoport nemcsak az indrik hangját, hanem éneklés közbeni szájmozgását is megvizsgálta. Ehhez 19 vadon élő állatról – 11 nőstényről és nyolc hímről – készült 83 videófelvételt elemeztek. Az anyagot 2008 és 2024 közötti terepi expedíciókon gyűjtötték.

A kutatók arra keresték a választ, hogy az állkapocs mozgása összefügg-e a hang frekvenciájával, vagyis változtatnak-e az állatok a szájuk helyzetén, amikor más hangmagasságra térnek át. Az ilyen kapcsolat formánshangolásra utalhat. Ennek során úgy változik a hangképző szervek alakja, hogy rezonanciáik közelebb kerüljenek a hang alapfrekvenciájához vagy annak felhangjaihoz. Ez felerősítheti a hang bizonyos összetevőit, és javíthatja az akusztikai hatékonyságot. A jelenséget az embereknél, köztük az operaénekeseknél már alaposan tanulmányozták.

A felvételeket először a DeepLabCut nevű, mesterséges intelligencián alapuló programmal elemezték képkockáról képkockára. A rendszer az indrik arcán 13 pont helyzetét követte, köztük a felső és az alsó ajkon, a szájzugokban, az orron és a szem körül kijelölt pontokét. Az ajkak közötti távolság szolgált a függőleges szájnyitás számszerű mérőszámaként.

A videókból a hangsávokat is elkülönítették, majd a Praat programmal meghatározták az egyes hangadások alapfrekvenciáját. Ezután az éneklés minden vizsgált pillanatában összevetették a hang frekvenciáját a szájnyitás mértékével.

Annak feltárására, miként befolyásolhatja az állkapocs helyzete a hangot, elkészítették az indri hangképző szerveinek számítógépes modelljét is. Mivel a faj részletes anatómiai adatai hiányosak, két koponyamásolatról vett méreteket használtak. A szájnyitást 0,2 és 5 centiméter között modellezték, majd minden változatnál kiszámították a hangképző rendszer első három rezonanciafrekvenciáját, az F1, F2 és F3 formánst. Ezeket az indrik hangjának alapfrekvenciájával és felhangjaival vetették össze.

Az elemzés szerint a magasabb frekvenciájú hangadásokhoz nagyobb függőleges szájnyitás társult. A vizsgált felvételeken az alapfrekvencia 573 és 1238 hertz között változott. Az állatok neme nem befolyásolta érdemben az összefüggést: a hímeknél és a nőstényeknél hasonló kapcsolat mutatkozott a hangmagasság és a szájnyitás között. A szerzők ezért úgy vélik, hogy ez általában az indrikre jellemző sajátosság lehet.

Az operaénekesek a magas hangok megszólaltatásakor az állkapocs, az ajkak és a hangképző rendszer más részeinek helyzetét is módosítják. Ezzel megváltoztatják annak alakját és rezonanciafrekvenciáit, így a hang egyes összetevőit felerősíthetik.

Az indriknél ugyanez az elv segítheti, hogy énekük nagyobb távolságra eljusson. Mivel hangadásaikat főként kommunikációra használják, hangképző szerveik átalakítása erősebbé teheti a hangot, és elősegítheti terjedését a sűrű erdőben. A kutatók ezt lehetséges magyarázatként fogalmazták meg.

A tanulmány a PLOS Computational Biology folyóiratban jelent meg.