（生物通译）根据一个新的数学模型显示，金丝雀复杂的歌声应归功于它们良好的声音控制系统。据洛克菲勒大学的Tim Gardner和他的同事计算，通过操纵气压和它们的发声器官－－鸣管的肌肉，鸟儿能够发出各种婉转的鸣叫。

   研究小组希望揭示鸟儿鸣叫时发声的机制能够有助于解释动物的歌声如何与大脑活动相联系，进而揭示鸟类如何学会歌唱。金丝雀和其它鸟类的雄性通过歌声发出交配信号－－歌声的魅力是对其健康的宣扬，进而吸引雌性。

   鸣管促使空气通过鸟类的两个支气管到达与气管连接的地方。两个结合点是称为下唇的振动组织，覆盖在气管的内外壁。这些动作就像单簧管的簧片，通过振动通过其间的空气 而产生声音。鸣管的肌肉改变下唇的硬度以及下唇之间的缝隙，经过的空气的共振就发生了改变。

   Gardner的小组指出鸟类改变曲调只需调节两个因素：鸣管中的气压和下唇的硬度。换言之，它们就是通过更为猛烈地吹气并绷紧喉咙来发声。相反，我们吹口哨是通过巧妙地改变嘴型来变更音调。

   在研究人员建立的鸣管模型中，支气管和下唇的形状被简化了。张开时，下唇的侧面大略是倾斜的梯形；关闭时，则成为一个薄片状。这种简单的形状变化，伴随着来自肺部的空气压力的变化以及下唇硬度的变化，就产生了振动的效果。

气压和下唇硬度为鸟鸣调音

   在极限压力以内，空气完全可以通过下唇而不会引起下唇振动。达到极限压力以上，振动就会产生声波，其和声强度随气压的增加而增加。这是控制音色的简单方式－－有点象放唱片和吹喇叭之间的差异。

   但是鸟鸣并非有明显的音符排列。鸟鸣可以分为单独的“音节”，每一音节都是音调可以平稳变化的鸣叫声。Gardner和他的同事显示了鸣管模型如何模拟当气压和下唇硬度循环增大减小时这些单个音节相当复杂的频率变化。

   因而，气压和下唇硬度可以看作是调节鸟鸣的两个“拨号盘”。仅仅通过反复改变这两个独立的变量，研究人员创造出人工鸟鸣，通过谐波内容的微妙改变加以完善后，声音就非常接近真正的金丝雀歌声了。

生物通摘译自NATURE