共鳴装置
フクロオオカミ（ Symphalangus syndactylus ）の喉嚢は共鳴室の一例であり、ここでは歌の途中で膨らんでいる様子が示されている。

共鳴装置とは、動物が音響共鳴によって生成した音を増幅することで発声の質を向上させるために用いる構造である。このような適応の利点は、鳴き声の音量が増加する一方で、そのような音を出すために必要なエネルギー消費量を削減できることである。 [ 1 ] [ 2 ]結果として得られる音は、環境全体に効率的に放射される可能性がある。 [ 3 ]

共鳴器は、空洞（共鳴空間）、部屋（共鳴室と呼ばれる）、あるいは空気で満たされた空洞（気嚢など）の形をとる場合があり、動物の発音器官の一部、あるいはそれに隣接する場合もあれば、動物の体外（環境の一部）の構造である場合もあります。このような構造は、管楽器と同様の原理を用いており、どちらも共鳴器を用いて最終的に発音される 音波を増幅します。

このような構造は動物界全体に広く普及しており、様々な動物の社会生活において音の生成は重要である。節足動物は解剖学的に様々な部位に共鳴装置を発達させ、硬骨魚類はしばしば浮袋を共鳴室として利用している。様々な四肢動物は呼吸器系の一部に共鳴装置を発達させており、恐竜も同様に共鳴装置を有していたことを示唆する証拠もある。動物学的な共鳴装置を通して発せられる発声は、求愛の呼び声、縄張り意識の呼び声、その他のコミュニケーションの呼び声として機能している。

節足動物では

昆虫

雄のセミの解剖学（発声器官を含む）

セミは求愛ディスプレイの一環として鳴き声を発する。多くの種のオスの腹部は大部分が空洞になっている。[ 4 ]発音器官である鼓膜は腹部につながっており、その結果、鳴き声が大幅に増幅される。[ 1 ]セミは 100デシベルほどの音を発すると記録されており、これは 15 分後には難聴を引き起こすのに十分である。[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] オーストラリアの大型種であるCyclochila australasiae は、至近距離で最大 120 デシベルの音を発する。[ 9 ] [ 10 ]対照的に、基底種のケムシゼミ ( Tettigarcta ) は、聞こえる空中音を発しない。近縁種のヨコバイ類と同様に、彼らは代わりに基質を通して振動を伝え、止まっている植物を共鳴器に変えます。[ 9 ] [ 11 ]

水生昆虫の一種、ミクロネクタ・スコルツィ（Micronecta scholtzi ）は、105dBの音を発することが記録されており、これは「体長に対するdB比が最も高い」音である。この音は、腹部隆起部にある生殖器官（パラメア）の鳴き声によって発生し、昆虫が空気供給源として利用する閉じ込められた空気層内の反射と屈折によって増幅される可能性があるが、気泡自体が実際に利用されているかどうかは証明されていない。[ 12 ] [ 7 ]

樹木コオロギ（具体的にはOecanthus henryi ）は、適切な大きさの葉を選び、中央付近に羽根ほどの大きさの穴をかみ砕くことでバッフルを作ることがわかった。このバッフルの内側から鳴くことで、音響の短絡を防ぎ、鳴き声を効果的に増幅させることができた。[ 13 ]

硬骨魚類では

硬骨魚類は、主に浮力の調節に用いられる、空気で満たされた器官である浮袋（うきぶくろ）を有しています。しかし、多くの種は、その浮袋を発音器官の一部として適応させています。この発音器官は、浮袋を振動させる、高速収縮する横紋筋で構成されており、横紋筋は浮袋に完全に付着している場合もあれば、脊柱や後頭骨などの隣接する構造にも付着している場合もあります。[ 14 ]

浮袋を使った音発生機構を持つ他の魚類には以下のものがある：[ 14 ]

両生類では

カエルは、婚姻鳴き声を増幅させる声嚢を持っている。鳴くために、カエルは口を閉じ、肺から喉頭を通って声嚢に空気を吐き出す。喉頭の振動が声嚢を共鳴させる。[ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]さらに、カエルの中には、鳴き声をさらに増幅させる構造物の内部から鳴くものもいる。Metaphrynella sundana は、底に水が溜まっている木の洞の内部から鳴き、その特定の洞の共鳴周波数に自分の鳴き声を合わせる。[ 23 ]都市部に生息するミエンティエンアマガエル ( Kurixalus idiootocus )は、雨水溝を利用して鳴き声を増幅させる。溝の中で鳴くカエルは、より大きな声で、より長い時間鳴く。[ 24 ]

有羊膜類では

哺乳類

霊長類

非ヒト霊長類の喉頭気嚢

喉頭は哺乳類の主要な発声器官である。ヒトにおいては、喉頭は容積が小さいため、高周波音のみの共鳴器として機能する。咽頭、口腔、鼻腔の順に、ヒトにおいて最も重要な共鳴器である。[ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]

ヒト以外の霊長類の中には、大きな声を出すのに適応しているものが多く、その鳴き声を出すために共鳴室を利用するものが多い。ホエザルは喉頭外気嚢と空気化した（中空の）舌骨を持っている。この中空の舌骨が共鳴室として機能し、ホエザルが名前の由来となった鳴き声を出すことを可能にしていると考えられている。[ 28 ] [ 29 ]テナガザルも大きな縄張り意識を持った鳴き声を出すことで知られている。 [ 30 ] [ 31 ]フクロオオカミは特に発達した喉嚢を持ち、これが共鳴室として機能している。[ 32 ]オスのオランウータンも喉袋を使って鳴き声を増幅させる。[ 33 ] [ 34 ]

オスのゴリラの気道には、胸部の軟部組織にまで達する気嚢があり、この気嚢が胸を叩く際の音を増幅します。[ 28 ]

ローラシアセレス

シュモクザメの内臓。

キクガシラコウモリ（キクガシラコウモリ科）は、喉頭の周囲にヘルムホルツ共鳴器として機能する気嚢（気室）を持つコウモリ属です。[ 1 ]オスのアカシュモクバコウモリは、胸腔の大部分を占める非常に大きな喉頭を持ち、他の内臓を圧迫しています。[ 35 ]咽頭気嚢はコウモリの鼻先にある大きな副鼻腔につながっており、これらの構造が共鳴室として機能し、コウモリの声をさらに増幅します。[ 36 ]これらの構造は非常に特殊であるため、科学者のハーバート・ラングとジェームズ・チャピンは、「哺乳類の中で、これほどまでにすべてが発声器官に完全に従属しているものは他にない」と述べています。[ 37 ]

鰭脚類はこの構造を採用していることが知られています。ゾウアザラシやアザラシの拡張した鼻腔は、鳴き声を増幅させる共鳴空間として機能します。カリフォルニアアシカの拡張した喉頭腔、セイウチの咽頭嚢、そして様々な鰭脚類の気管嚢も同様の働きをしている可能性があります。[ 38 ]

シロナガスクジラなどのヒゲクジラ類は、大きく膨らんだ喉頭を共鳴空洞として利用します。[ 28 ]若い個体でも、喉頭はクジラの肺よりも大きいです。この器官は鼻腔とともに共鳴空間として機能し、ヒゲクジラ特有の長く伸びた鳴き声を生み出します。[ 38 ]

竜弓類

ワニ類

インドガビアルのガラは共鳴室として機能する特殊な器官であり、その結果、成熟したオスの鳴き声は最大75メートル（82ヤード）離れた場所でも聞こえます。[ 39 ] [ 40 ]

ランベオサウルス亜科

ランベオサウルス亜科恐竜の多くの鶏冠は共鳴室として機能していたと仮説が立てられており、復元された上気道、具体的にはパラサウロロフス、ランベオサウルス、ヒパクロサウルス、コリトサウルスの鼻腔が調査され、生前の発声を強化することができたと結論付けられ、頭蓋骨の鶏冠の形状の違いが属間で生成される音を区別していたと考えられる。[ 41 ] [ 42 ] [ 43 ] [ 44 ]

鳥

気管伸長（TE）を示す鳥類

鳥類の鳴管はほとんどの鳥類の主要な発声器官であり[ 45 ] 、気管が主要な共鳴器官である。一部の鳥類では、気管は著しく伸長し、胸郭内で螺旋状またはループ状になっている。例えば、トランペットマヌコード（写真：右上）の気管は、同程度の大きさの鳥類で予想される長さの20倍である。この気管伸長（TE）の状態は、いくつかの目の鳥類で知られており、何度か独立して進化してきたと考えられる。WTフィッチは、鳥類におけるこのような伸長した気管の機能は、鳴き声の周波数（Hz ）を下げることで「見かけの体の大きさを誇張する」ことにあると仮説を立てている。つまり、体格の大きい個体が配偶者として優先的に選ばれ、結果として「深い」声が選ばれるのである。さらに、低周波数の鳴き声は遠くまで届くため、より広い範囲から配偶者を引き寄せる。[ 46 ]

さらに、鳥類の呼吸器系の一部である気嚢系は、ハト目バトやハト科の鳩の膨らんだ鼻腔のように、特定の鳥類にとって重要な共鳴器官である可能性がある。[ 47 ]

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