V madagaskarském pralese někdo zpívá
Nejdřív ho možná ani neuvidíte. Hustý horský prales na východě Madagaskaru skrývá zvířata na několik metrů, ale hlas indriho se nenechá zastavit tak snadno. Jeho dlouhé táhlé tóny se nesou mezi korunami stromů a skupina na ně často odpovídá společnou písní.
Indri (Indri indri) je největší žijící lemur a mezi svými příbuznými má mimořádné postavení. Je jediným známým lemurem, který vytváří skutečně dlouhé a strukturované písně. Zpívají samci i samice, často společně s dalšími členy rodinné skupiny, a hlas jim pomáhá udržovat kontakt i sdělovat sousedům, že určité území už má své obyvatele.
Teď se ukázalo, že pozoruhodná není jen jejich píseň. Pozoruhodný je také způsob, jakým ji vyrábějí. Když indri zpívá vyšší tón, otevře ústa víc. Na první pohled banální detail. Jenže přesně podobný princip používají lidé, kteří roky studují klasický zpěv.
Sopranistka musí nad vysokým tónem trochu přelstít vlastní tělo
Lidský hlas nevzniká jen hlasivkami. Ty vytvoří základní zvuk, který dál prochází hrdlem a ústní dutinou. Tvar tohoto prostoru rozhoduje o tom, které frekvence se zesílí a jak výsledný hlas zní. Právě zde nastupují takzvané formanty, tedy rezonanční frekvence hlasového traktu.
Pro běžnou řeč o nich nemusíme vůbec přemýšlet. Operní zpěvák ale řeší problém, který při vysokých tónech začne být velmi praktický. Pokud chce, aby jeho hlas zněl dostatečně silně a pronikl přes orchestr bez mikrofonu, musí sladit rezonanční vlastnosti hlasového traktu s tónem, který vytváří.
Sopranistky proto při velmi vysokých tónech mění otevření úst a další parametry hlasového traktu. Tato technika může posunout jednu z jeho rezonancí blíž k frekvenci zpívaného tónu a hlas tím získá větší akustickou účinnost. Zjednodušeně: nestačí tón pouze vytvořit. Je potřeba ho dostat ven. A právě něco podobného vědci našli u indriů.
Devatenáct lemurů a 83 písní pod drobnohledem
Mezinárodní tým vedený výzkumníky z univerzit v Turíně a Warwicku analyzoval videozáznamy divokých indriů žijících na Madagaskaru. Nešlo tentokrát jen o nahrávání jejich hlasu.
Výzkumníci použili technologii schopnou bez značek na těle sledovat pohyb jednotlivých částí tváře a u 83 videí 19 zvířat porovnávali téměř snímek po snímku polohu horního a dolního rtu s frekvencí právě vydávaného zvuku.
Vynořil se velmi pravidelný vzorec. Čím vyšší byla základní frekvence tónu, tím více indri otevíral ústa. Změna přitom nebyla jen náhodným vedlejším efektem hlasitého volání. Vztah mezi výškou tónu a polohou čelisti byl natolik systematický, že podle autorů odpovídá změně geometrie hlasového traktu, která může ovlivňovat jeho rezonanci. Tedy přesně tomu, co u člověka známe jako vokální ladění.
Lemur samozřejmě nechodí na hodiny zpěvu
Tady je důležité trochu brzdit kouzlo celé analogie.
Vědci neprokázali, že indri vědomě „používá pěveckou techniku“ nebo že jeho hlasový aparát funguje ve všech detailech stejně jako u operního pěvce.
Studie přímo ukázala vztah mezi výškou tónu a otevřením úst. Myšlenka, že tím zvíře přizpůsobuje rezonanci hlasového traktu a zlepšuje přenos vysokých tónů, vychází z fyziky zvuku a podobnosti s lidským zpěvem.
Je ale mimořádně zajímavá právě proto, že indri se nic takového neučil od člověka. Jeho předkové a naši předkové se rozešli přibližně před 74 miliony let. Pokud oba druhy skutečně používají podobný akustický princip, nejde o trik zděděný od nějakého dávného pěveckého prapředka. Evoluce ke stejnému řešení pravděpodobně došla nezávisle.
Stejný problém může mít v opeře i v pralese stejné řešení
Fyzice je totiž poměrně jedno, zda zvuk vzniká na jevišti milánské La Scaly, nebo dvacet metrů nad zemí v madagaskarském pralese. V obou případech platí stejné zákony rezonance.
Operní pěvkyně potřebuje, aby vysoký tón dokázal zaplnit obrovský sál. Indri potřebuje, aby se jeho hlas dostal přes husté listí a větve k jiným lemurům, kteří mohou být daleko a vůbec na něj nevidí.
Pro zvíře žijící v podobném prostředí není dobrý hlas estetická záležitost. Je to komunikační technologie. Rodiny indriů používají dlouhé písně k udržování sociálních vazeb i k obraně teritoria. Hlas může pomoci ztracenému členu skupiny zjistit, kde jsou ostatní, a sousedním skupinám umožňuje vzájemně se lokalizovat bez fyzického střetu.
Pokud drobná úprava tvaru hlasového traktu dostane určitý tón dál, evoluce má dobrý důvod ji zachovat.
To, čemu říkáme „lidský zpěv“, má hlubší kořeny
Indri vědce fascinuje už dlouho právě proto, že jeho zpěv obsahuje několik vlastností připomínajících naši vlastní hudební komunikaci. Předchozí výzkum ukázal například rytmickou organizaci jejich písní. Indri samozřejmě nezpívá árie, ale jednotlivé tóny nejsou náhodnou řadou zvuků bez struktury. Nová práce přidává jinou vrstvu. Tentokrát nejde o rytmus ani o to, co píseň znamená, ale o samotnou mechaniku její výroby. A tady se objevuje širší otázka.
Které části lidského zpěvu jsou skutečně unikátním kulturním vynálezem a které stavějí na mnohem starších biologických a fyzikálních možnostech hlasového aparátu? Člověk dokázal tyto možnosti dovést do extrému. Roky hlasového tréninku umožňují pěvcům velmi přesně ovládat dýchání, hlasivky, jazyk, čelist i rezonanci a vědomě měnit výsledný zvuk. Ale samotný princip nemusí být lidským vynálezem.
Evoluce nemusí kopírovat člověka, aby došla na stejné místo
Podobným případům biologové říkají konvergentní evoluce.
Dva druhy od sebe mohou být evolučně velmi vzdálené, ale pokud řeší podobný problém, přírodní výběr je někdy přivede k podobnému výsledku. Delfín a žralok nejsou blízcí příbuzní, přesto mají hydrodynamický tvar těla. Křídla ptáků a netopýrů vznikla odděleně, ale oba druhy musí respektovat stejnou aerodynamiku.
U hlasu se může odehrávat něco podobného. Člověk a indri mají rozdílné tělo, rozdílnou historii a naprosto odlišnou kulturu. Když ale oba potřebují účinně vyzářit vysoký zvuk do prostoru, jejich hlasový trakt pracuje se stejnými fyzikálními omezeními.
Otevřít ústa víc může být jednoduše velmi dobré řešení. Sopranistka se ho učí pod vedením pedagoga. Indri měl na hledání stejného principu miliony let evoluce.
Největší pěvec mezi lemury má ale mnohem větší problém než vysoké tóny
Indri žije pouze na Madagaskaru a Mezinárodní svaz ochrany přírody ho řadí mezi kriticky ohrožené druhy. Jeho domovské lesy mizí kvůli kácení a přeměně půdy a ochranu komplikuje i skutečnost, že se indri velmi obtížně chová v zajetí.
Jeho složitá komunikace tak není jen pěknou kuriozitou o zvířeti, které zní trochu jako operní zpěvák. Je to schopnost vzniklá v konkrétním prostředí, které samo rychle mizí. A právě hlas, díky němuž jednotlivé skupiny dokážou komunikovat přes hustý prales, nám teď ukazuje něco obecnějšího o evoluci.
Člověka a indriho dělí desítky milionů let. Nikdo lemurovi nevysvětloval rezonanci. Nikdo mu neukázal, jak otevřít ústa při vysokém tónu. Neměl učitele zpěvu, koncertní sál ani důvod napodobovat člověka. Jen potřeboval, aby jeho píseň byla slyšet. A protože fyzikální zákony jsou v opeře i v madagaskarském lese stejné, evoluce ho dovedla k nápadně podobnému řešení.
MOHLO BY SE VÁM TAKÉ LÍBIT
Zdroje: Kód Enigma [1], PLOS Computational Biology – Dynamics of jaw kinematics and fundamental frequency suggest vocal tract tuning in the indris’ song [2], University of Warwick / EurekAlert – Lemur uses opera singer's trick to belt out forest songs [3], Reuters – Singing lemurs may use a soprano-like trick to project songs [4]. img ai generated
