据外媒报道，鸣叫声对鸣禽的识别、交配和物种划分至关重要；发表在《当代生物学》上的新研究显示，鸣禽对其“声乐”输出有极高的控制能力，甚至可以控制单个肌纤维。鸟类悠扬而多样的鸣叫声经常给人们创作流行歌曲和诗歌带来灵感，几个世纪以来一直如此，可以追溯到莎士比亚的《罗密欧与朱丽叶》或安徒生的《夜莺》。

尽管科学家对鸟鸣声很着迷，但他们最近才开始弄清楚这种复杂的行为是如何产生的，哪些非凡的技能使鸣禽能够发展出我们每天早上都能听到的多样化的声音场景。

鸣禽用一种鸟类特有的特殊发声器官--鸣管，来产生它们“美丽的歌曲”。它周围的肌肉以超快的速度收缩，比人类腿部肌肉等快两个数量级。

这项研究的主要作者、南丹麦大学生物系助理教授Iris Adam说：“我们发现，鸣禽对它们的歌声有令人难以置信的精细控制，包括低于1赫兹的频率控制。”

一个运动单元是肌肉的基本收缩单位，由一个运动神经元和它连接并激活的肌肉纤维的数量组成。结合组织制备来计算肌肉和神经纤维以及数学模型，研究人员可以表明，很大一部分运动单元必须非常小，甚至小到单根肌纤维。

这项研究的资深作者、南丹麦大学声音交流和行为小组负责人Coen Elemans博士说：“运动单元的大小各不相同，从我们腿部肌肉的几百或几千根肌肉纤维到控制眼睛位置的肌肉和喉部的肌肉中只有5-10根。”

“在斑胸草雀的鸣唱肌肉中，我们的模型预测，13-17%的运动神经元支配着单一的肌肉纤维。”这是一个非同寻常的说法，研究人员开发了一种新技术，可以测量小肌肉内所有肌纤维的活动。

“我们的新方法使我们第一次能够激活单个运动神经元并同时可视化和记录所有响应的肌肉纤维的活动，”Adam说。

Adam补充说：“像这样，我们能够证明斑胸草雀的鸣叫肌肉确实包含小到一个肌肉纤维的运动单元。”

为了能够了解这种小的运动单元对歌声的影响，研究人员还测量了肌肉可以产生的压力，以及这种压力如何改变声音的频率。

Adam表示：“在小型运动单元旁边，我们发现鸣禽声带肌肉的压力是所有脊椎动物中测得的最低的。”

“为了能够研究肌肉力量的变化如何改变鸟类发声器官--鸣管发出的声音，我们必须发明一种新的装置。”Elemans补充说。

“鸣禽的声带肌肉当然包含了很多极端情况。”Adam说：“它们是已知的最快的肌肉之一，现在我们表明，它们也是最弱的肌肉，具有可能的最高控制水平。”

这种精细的控制是很重要的。以前的研究表明，从雌性鸣禽身上可以检测到这些微小的变化，并利用它来决定它们是否被雄性吸引。

鸣禽大约在4000万年前进化，并迅速辐射到我们今天所知的鸟类物种群中。歌声对于雌鸟寻找和判断雄鸟至关重要，甚至可以推动物种的进化。有几个重要的特殊特征被认为对它们的成功很重要。就像人类一样，鸣禽需要通过模仿从“导师”那里学习它们的歌声。

Adam称：“我们认为，除了特殊的鸣管和它们模仿声音的惊人能力之外，歌声特征的精细渐变，如音调，增加了一只鸟可以发出的不同声音。”

“我们认为，声音的精细渐变促成了鸣禽的辐射，”Elemans总结道。