Dodano: 25 kwiecień 2018r.

Czaszki wielorybów działają jak anteny

Pierwszy raz w historii przeprowadzono obrazowanie skanerem komputerowym całego ciała wieloryba. To nieszablonowe podejście pozwoliło badaczom określić, jak wieloryby słyszą otaczający ich świat. Okazało się, że ich czaszki mogą działać podobnie jak anteny.

 

Wieloryby potrafią śpiewać, buczeć, a nawet szeptać do siebie, ale do niedawna nie byliśmy pewni, jak te gigantyczne zwierzęta słyszą. Biorąc pod uwagę rozmiary niektórych wielorybów i ich naturalne środowisko, czyli oceany, ich badania, nawet te podstawowe, okazały się sporym wyzwaniem.

Jednak naukowcy z San Diego opracowali sposób sprawdzenia, w jaki fiszbinowce, do których zaliczają się choćby humbaki, słyszą dźwięki o niskiej częstotliwości - od 10 do 200 herców. Ich kości ucha, które łączą się z czaszką, to istny labirynt, co skłoniło badaczy do przypuszczeń, że czaszka pomaga wielorybom słyszeć.

Zgodnie z tym założeniem, naukowcy skorzystali z przemysłowego skanera CT zaprojektowanego do obrazowania silników rakietowych na paliwo stałe, by ustalić, w jaki sposób dźwięk przemieszcza się w głowach fiszbinowców. Badanie przeprowadzono na szczątkach młodego płetwala karłowatego (Balaenoptera acutorostrata) oraz płetwala zwyczajnego (Balaenoptera physalus).

Zwierzęta te wiele lat wcześniej utknęły na amerykańskich wybrzeżach i zdechły podczas akcji ratunkowej. Ich zachowane ciała były przechowywane jako okazy naukowe. Badacze wykorzystali je do stworzenia modeli komputerowych, aby zbadać, w jaki sposób czaszki tych stworzeń reagują na różne częstotliwości dźwięku.

 

Rezultaty badań pokazały, że czaszki wielorybów działają jak antena. Wibrują, gdy docierają do nich fale dźwiękowe, a następnie przekazują je do uszu. Czaszki tych ssaków okazały się szczególnie wrażliwe na dźwięki o niskiej częstotliwości, którymi same się posługują. Ale duże statki morskie również produkują dźwięki na tych częstotliwościach.

- Ciężko przeprowadzić testy słuchowe u wielorybów, jednych z największych zwierząt na świecie. Ale opracowane przez nas techniki pozwoliły symulować biomechaniczne procesy odbioru dźwięku i oszacować audiogram (graficzne przedstawienie badań audiometrycznych oceniających sprawność narządu słuchu – przyp. red.) wielorybów za pomocą detali geometrii anatomicznej – powiedział kierujący badaniami Ted W. Cranford z Uniwersytetu Stanowego w San Diego. – Skanowanie całego ciała płetwala karłowatego pozwoliło nam oszacować, jak dobrze taki wieloryb może słyszeć na różnych częstotliwościach – dodał.

Wcześniejsze badania sugerowały, że płetwale karłowate produkują pulsacyjne dźwięki o częstotliwościach około od 50 do 300 herców oraz sporadycznie dźwięki o częstotliwościach około 1000-2000 herców. – Po wielokrotnym sprawdzeniu wyników zdaliśmy sobie sprawę, że ta dodatkowa czułość przy wysokiej częstotliwości może świadczyć o pewnej świadomości ochronnej, takie dźwięki wydają bowiem orki – wyjaśnił Cranford.

Audiogram płetwala zwyczajnego wykazał znacznie mniejszą wrażliwość na dźwięki o wysokiej częstotliwości. Wskazuje to, że płetwale karłowate posługują się wysokimi częstotliwościami, by wykryć zagrożenia w ich otoczeniu.

Uzyskane przez badaczy informacje mogą pomóc w w ustanowieniu regulacji prawnych mających na celu zminimalizowanie hałasu wytwarzanego przez ludzi w oceanach. - Według niektórych szacunków, poziom antropogenicznego szumu niskiej częstotliwości w oceanach świata podwajał się co dekadę przez ostatnie 50 lat. Może wywierać on szkodliwy wpływ na organizmy morskie i ich ekosystem – zaznaczył Cranford.

- Zrozumienie, w jaki sposób różne kręgowce morskie przetwarzają dźwięki o niskiej częstotliwości, ma kluczowe znaczenie dla oceny potencjalnych skutków chronicznego lub ostrego narażenia ich na nie oraz potencjalnej skuteczności działań łagodzących – wyjaśnił badacz.

 

Źródło: Science, Daily Mail, for. San Diego State University