고래는 어디로 소리를 낼까
- 기초과학 / 문광주 기자 / 2023-03-08 21:16:12
3'00" 읽기
- 향유고래는 앞쪽에 있는 커다란 소리 기관의 도움으로 230dB(데시벨)의 큰 소리까지 낸다.
- 이빨고래는 코에 특별한 발성 기관(돌고래 등의 숨구멍 뒤에 있는 기관)이 있다.
- 다양한 소리는 빠져나가는 공기에 의해 진동하도록 만들어진 성대에서도 만들어져
- 트럼펫 연주자가 생성할 수 있는 것의 최대 5배
향유고래, 돌고래, 범고래 및 기타 이빨고래는 소리 생성의 진정한 대가다. 이들은 반향정위*를 위해 필요한 딸깍거리는 소리를 낼 뿐만 아니라 바다 저 멀리까지 울려 퍼지는 휘파람과 울음소리도 낸다. 향유고래는 앞쪽에 있는 커다란 소리 기관의 도움으로 230dB(데시벨)의 큰 소리까지 낼 수 있다. 사실, 범고래와 흰돌고래의 성대는 매우 적응력이 좋아서 이 이빨고래는 사람의 목소리를 흉내낼 수도 있다.
*반향정위(反響定位, echolocation)는 음파나 초음파를 내어서 돌아오는 메아리에 의하여 상대와 자기의 위치를 확인하는 방법
이빨 고래는 어디로 소리를 만들까?
이전에는 이빨고래가 어떻게 이렇게 다양한 소리를 내는지 불분명했다. 우리 인간은 소리의 다양한 음역을 생성하기 위해 호흡기와 연결된 후두의 복잡한 목소리 조직을 사용한다. 스펙트럼 범위는 소위 보컬 프라이(vocal fry)라고 하는 깊고 다소 삐걱거리는 톤부터 요들 부를 때와 같이 일반적인 말하는 목소리에서 높은 두성까지 다양하다.
우리처럼 이빨고래도 후두가 있다. 그러나 특히 깊이 잠수할 때 해양 포유류의 폐에 남아 있는 공기는 반향 정위 클릭과 같은 강력한 소리를 생성하기에 충분하지 않다. 대신, 돌고래, 범고래 등의 동물이 코로 딸깍거리는 소리를 낸다는 징후가 오래전부터 있어 왔다. 이것이 정확히 어떻게 수행되는지는 불분명하다. 덴마크 Aarhus University의 Peter Madsen이 이끄는 팀이 이제 이 수수께끼를 풀었다.
코의 성대 주름
연구원들이 알아낸 바와 같이, 이빨고래는 코에 특별한 발성 기관(돌고래 등의 숨구멍 뒤에 있는 기관)이 있는데, 이 코 발성 기관은 우리의 후두 또는 새의 시링크스와 유사한 원리로 작동한다. 이빨고래가 내는 다양한 소리는 빠져나가는 공기에 의해 진동하도록 만들어진 성대에서도 만들어진다.
비강 성도는 돌고래의 두개골에 있는 두 개의 노란색 구조의 형태로 위의 이미지에서 볼 수 있다. "진화는 이 장치를 기관에서 코로 옮겨 훨씬 더 높은 추진 압력을 허용했다. 트럼펫 연주자가 생성할 수 있는 것의 최대 5배다"고 Madsen은 설명했다. "이 높은 압력은 이빨고래가 동물의 왕국에서 가장 큰 소리를 낼 수 있게 한다."
우리 인간과 같은 다중 음향 성역
인간과 마찬가지로 이빨고래는 발성 장치로 다양한 음성 레지스터를 생성할 수 있다. 깊고 삐걱거리는 "Vocal Fry"는 에코 클릭 소리를 생성하는 데 사용된다. "성대가 튀는 동안 성대는 매우 짧은 시간 동안만 열린다"고 공동 저자인 남부 덴마크 대학의 Coen Elemans는 설명했다. “따라서 고래는 이 발성구에 공기가 거의 필요하지 않다. 이것은 반향 정위 측정에 특히 적합하다.” 아주 깊은 곳에서 먹이를 사냥할 때에도 범고래, 돌고래 또는 향유고래는 여전히 큰 딸깍 소리를 낼 수 있다.
이와는 대조적으로 이빨고래는 다른 종과 의사소통하기 위해 가슴 음향과 머리 음향에 해당하는 두 개의 높은 음역을 사용한다. 이것은 인간과 새가 소리 생성에 있어 다중 음역을 가진 유일한 동물이 아니라는 것을 의미한다. 돌고래 등도 똑같이 할 수 있다.
(Science, 2023; doi:10.1126/science.adc9570)
출처: University of Southern Denmark
- 향유고래는 앞쪽에 있는 커다란 소리 기관의 도움으로 230dB(데시벨)의 큰 소리까지 낸다.
- 이빨고래는 코에 특별한 발성 기관(돌고래 등의 숨구멍 뒤에 있는 기관)이 있다.
- 다양한 소리는 빠져나가는 공기에 의해 진동하도록 만들어진 성대에서도 만들어져
- 트럼펫 연주자가 생성할 수 있는 것의 최대 5배
향유고래, 돌고래 등의 음성 장치
이빨고래는 코에 있는 성대를 이용해 울음소리를 낸다.
목 대신 코:
스캔으로 생성된 이 이미지는 알랄돌고래(주로 해변에서 가까운 곳에서 생활)의 성도가 있는 곳을 보여준다. 사람이나 새와 달리 이빨고래는 후두로 다양한 소리를 내는 것이 아니라 분출공 뒤에 위치한 호흡기관의 일부인 코에 특별한 발성 장치를 가지고 있다. 이를 통해 돌고래, 범고래, 향유고래 등은 아주 적은 양의 공기로 큰 소리를 낼 수 있다.
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| ▲ 컴퓨터 단층 촬영으로 재구성한 이 이미지는 점박이 돌고래의 비음 기관의 일부를 노란색으로 보여준다. © Christian B. Christensen/ Aarhus University |
향유고래, 돌고래, 범고래 및 기타 이빨고래는 소리 생성의 진정한 대가다. 이들은 반향정위*를 위해 필요한 딸깍거리는 소리를 낼 뿐만 아니라 바다 저 멀리까지 울려 퍼지는 휘파람과 울음소리도 낸다. 향유고래는 앞쪽에 있는 커다란 소리 기관의 도움으로 230dB(데시벨)의 큰 소리까지 낼 수 있다. 사실, 범고래와 흰돌고래의 성대는 매우 적응력이 좋아서 이 이빨고래는 사람의 목소리를 흉내낼 수도 있다.
*반향정위(反響定位, echolocation)는 음파나 초음파를 내어서 돌아오는 메아리에 의하여 상대와 자기의 위치를 확인하는 방법
이빨 고래는 어디로 소리를 만들까?
이전에는 이빨고래가 어떻게 이렇게 다양한 소리를 내는지 불분명했다. 우리 인간은 소리의 다양한 음역을 생성하기 위해 호흡기와 연결된 후두의 복잡한 목소리 조직을 사용한다. 스펙트럼 범위는 소위 보컬 프라이(vocal fry)라고 하는 깊고 다소 삐걱거리는 톤부터 요들 부를 때와 같이 일반적인 말하는 목소리에서 높은 두성까지 다양하다.
우리처럼 이빨고래도 후두가 있다. 그러나 특히 깊이 잠수할 때 해양 포유류의 폐에 남아 있는 공기는 반향 정위 클릭과 같은 강력한 소리를 생성하기에 충분하지 않다. 대신, 돌고래, 범고래 등의 동물이 코로 딸깍거리는 소리를 낸다는 징후가 오래전부터 있어 왔다. 이것이 정확히 어떻게 수행되는지는 불분명하다. 덴마크 Aarhus University의 Peter Madsen이 이끄는 팀이 이제 이 수수께끼를 풀었다.
코의 성대 주름
연구원들이 알아낸 바와 같이, 이빨고래는 코에 특별한 발성 기관(돌고래 등의 숨구멍 뒤에 있는 기관)이 있는데, 이 코 발성 기관은 우리의 후두 또는 새의 시링크스와 유사한 원리로 작동한다. 이빨고래가 내는 다양한 소리는 빠져나가는 공기에 의해 진동하도록 만들어진 성대에서도 만들어진다.
비강 성도는 돌고래의 두개골에 있는 두 개의 노란색 구조의 형태로 위의 이미지에서 볼 수 있다. "진화는 이 장치를 기관에서 코로 옮겨 훨씬 더 높은 추진 압력을 허용했다. 트럼펫 연주자가 생성할 수 있는 것의 최대 5배다"고 Madsen은 설명했다. "이 높은 압력은 이빨고래가 동물의 왕국에서 가장 큰 소리를 낼 수 있게 한다."
우리 인간과 같은 다중 음향 성역
인간과 마찬가지로 이빨고래는 발성 장치로 다양한 음성 레지스터를 생성할 수 있다. 깊고 삐걱거리는 "Vocal Fry"는 에코 클릭 소리를 생성하는 데 사용된다. "성대가 튀는 동안 성대는 매우 짧은 시간 동안만 열린다"고 공동 저자인 남부 덴마크 대학의 Coen Elemans는 설명했다. “따라서 고래는 이 발성구에 공기가 거의 필요하지 않다. 이것은 반향 정위 측정에 특히 적합하다.” 아주 깊은 곳에서 먹이를 사냥할 때에도 범고래, 돌고래 또는 향유고래는 여전히 큰 딸깍 소리를 낼 수 있다.
이와는 대조적으로 이빨고래는 다른 종과 의사소통하기 위해 가슴 음향과 머리 음향에 해당하는 두 개의 높은 음역을 사용한다. 이것은 인간과 새가 소리 생성에 있어 다중 음역을 가진 유일한 동물이 아니라는 것을 의미한다. 돌고래 등도 똑같이 할 수 있다.
(Science, 2023; doi:10.1126/science.adc9570)
출처: University of Southern Denmark
[더사이언스플러스=문광주 기자]
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