「ヒヒーン！」馬のいななきの正体は二重音声だった

「馬のいななき」の不思議。大型哺乳類なのになぜ高い高い音が出る？

哺乳類の声には、一般的に「体が大きいほど低い声になる」という傾向があります。

声を生み出す喉頭（こうとう）の大きさが体のサイズに比例し、声帯が長くなるほど振動が遅くなるからです。

この考え方は多くの動物に当てはまりますが、例外もあります。

馬のいななきは、その代表例です。

馬は体重数百キログラムにもなる大型動物ですが、いななきには1000ヘルツを超える非常に高い成分が含まれます。

これは、もっと小さな動物で見られる高さの音なのです。

そして以前から知られていたことですが、さらに音を詳しく分析すると、馬のいななきには低い音と高い音の2つの基本周波数が同時に含まれています。

このように同時に2つの基本周波数が立つ現象は「biphonation」と呼ばれます。

低い音については、声帯の振動によって生まれる普通の発声だと説明できます。

一方で、高い音がどのように生まれるのかは長年はっきりしていませんでした。

そこで研究チームは、高い音が声帯の特別な振動で生まれるのか、それとも空気の流れが作るホイッスル音なのかを、複数の方法で見分けようとしました。

まず研究者たちは、スイスの牧場で飼育されている種牡馬の喉の動きを内視鏡カメラで観察しました。

細いカメラを鼻から挿入し、喉頭の上部に置いた状態で、雌馬のいななきを再生したり、雌馬を短時間見せたりして自然ないななきを引き出します。

すると、いななきの瞬間に喉の中で2つの動きが同時に起きている様子が見えてきました。

声帯が振動して低い成分を作る一方で、その周辺の軟骨構造が気道を狭め、空気が高速で抜けるような状況が生まれていたのです。

ただし映像だけでは、それが本当に空気の流れによるホイッスルなのか、それとも組織の振動なのかを決めることはできません。

そこで研究チームは、食肉業者から提供された馬の喉頭を使い、そこに気体を流して発声を再現する実験を行いました。

すると喉頭だけでも、低い成分と高い成分の両方を再現できることが分かりました。

そのうえで決定的な検証として、空気の代わりにヘリウムを用いました。

ヘリウムは空気より軽く音速が速いため、ホイッスルのような音は周波数が上がりやすい一方、声帯振動の周波数は基本的に気体の密度に左右されにくいからです。

結果は明確でした。

低い成分はヘリウムに替えても統計的に有意な変化が見られず、高い成分だけが有意に上昇しました。

つまり、馬のいななきの高い成分は声帯ではなく、喉頭内で生じるホイッスル音であることが実験的に示されたのです。

では、このホイッスルは喉のどこで、どのように生まれているのでしょうか。 より詳しい結果については、次項で見ていきます。