Dutý delfín může znít jako banda opic, které skákají na vypouštějícím gumovém voru - trily, vřískot, pískání a cvakání.
Související obsah
- Takhle delfíni „vidí“ lidi s echolokací
Tato stvoření tuto kakofonii honila miliony let, aby přežila ve svém vodnatém světě. Jak delfíni, tak i velryby s ozubenými zuby mohou použít vracející se staccato ze svých kliknutí s nejvyšší frekvencí k echolokaci a identifikovat velikost, tvar, směr a dokonce i rychlost prchající kořisti.
Po desetiletích výzkumu však není známo, jak přesně tyto vysokofrekvenční zvuky produkují. A skupina vědců ukazuje na snot jako na přísadu, která dává kytovcům další oomph potřebný k ultrazvuku.
Delfíni dělají zvuky s různou frekvencí v závislosti na účelu zvířete. Lidský sluch dosahuje maxima kolem 20 KHz, takže obvykle slyšíme kliknutí a trilly delfína, o nichž se předpokládá, že se používají pro komunikaci. Při echolokaci však delfíni zvýší frekvenci na ultrazvukový rozsah. Staccato delfína může hodiny kolem 100 KHz - vyšší než píšťalka pro psy.
Přesto „psí píšťání nemůžete udělat pouhým pískáním, “ říká Aaron Thode, výzkumný pracovník v Scripps Institution of Oceanography. Ale smíchejte trochu snot a situace se může úplně změnit.
Delfíni vydávají zvuky pomocí sady tukem plněných proužků zvaných hřbetní bursae umístěné pod větrnou dírou. Tato nosní dutina je utěsněna párem rtů, které se podobají a jsou běžně nazývány „opičí rty“, vysvětluje Thode, který tento týden představil hypotézu hlenu na 171. zasedání Akustické společnosti Ameriky v Salt Lake City v Utahu.
Chcete-li cvaknout pod vodou, delfíni tlačí vzduch skrz tyto opičí rty do prázdné dutiny pod utěsněnou dírkou. "Pokud dáte dohromady své vlastní rty a stlačíte je, vyprovozíte malinový zvuk, že?" Říká Thode, než vydává nadýmání. "To je vlastně to, co si vědci myslí, že delfíni dělají."
Přesto, jak jdou od foukání malin na psí píšťalky, je o něco méně jasná a vědci se dlouho vyhýbali. Asi před 15 lety se vědci z úřadu námořního výzkumu pokusili a nedokázali mechanicky znovu vytvořit echolokační kliknutí, říká Thode. Ani dnes nebyl nikdo schopen vytvořit zvuk mechanicky.
Námořnictvo ve skutečnosti zaměstnává malou sílu delfínů, aby využilo svého mistrovství v echolokaci k bezpečné identifikaci předmětů, jako jsou zakopané nášlapné miny, říká Ted Cranford, mořský biolog na Státní univerzitě v San Diegu. "Zvířata nedělají mnoho chyb, " říká. "Umělé sonarové systémy však nejsou bezchybné."
Naděje tedy spočívala v dovednosti delfína a zdokonalení lidských sonarových systémů, říká Cranford, který byl součástí toho raného projektu ONR. Právě při zkoumání těchto kliknutí pomocí endoskopů Cranford a Thode získali představu, že slizový povlak na rtech opice může být víc než jen sliz.
Ve skutečnosti však testování toho, co sliz dělá, je úplně jiný příběh. Zvuky jsou krátké a rychlé. Delfíni mohou generovat stovky kliknutí za sekundu. "Je obtížné zvládnout proces, který se děje tak rychle, " říká Cranford.
Od té doby se Cranford posunul od uzlu, ale myšlenka uvízla v Thodeově hlavě. S využitím nových technologií zvukové analýzy vytvořil on a jeho spolupracovníci staccato burst a vytvořili základní model, který se pokusil vysvětlit, jak to vypadá.
Rozebrali profil kliknutí delfínů a zjistili, že se to často děje ve dvou částech. Zpočátku je tu rána, po které následuje prsten. Je to podobné jako udeřit do zvonku kladivem - kladivo udeří, aby vytvořilo ránu, pak se odrazí a umožní mu vibrovat v kruhu, vysvětluje.
Přesto vědci nemohli produkovat podobnou sadu zvuků při dostatečně vysoké frekvenci, dokud do svého modelu nepřidali látku s vysokou viskozitou. Přidání snot do směsi rovnic tlačilo zvuky do ultrazvukového rozsahu.
Ale proč by to mělo smysl? Rty delfínových opic mají na povrchu volnou vrstvu kůže, vysvětluje Thode. Hlen pravděpodobně způsobí, že se povrchy rtů slepí. Když rty pustí, dělají tak rychle a vydávají ultrazvukový zvuk. Pomocí tohoto modelu byli také schopni vysvětlit určitou variabilitu zvuků delfínů.
"Prostě nemůžete třesnout dva kulečníkové koule nebo vymíchat dva velmi suché kousky tkáně a vytvořit to, co [slyšíte] vycházející z delfína, " říká. "Musí být něco, co se děje v tak malém měřítku s nějakou volnou tkání a lepkavým uzlem."
Zejména však tato myšlenka ještě neproběhla peer review, která prochází přísným procesem výzkumu, který umožňuje dalším vědcům v oboru zvážit. Přesto je tato myšlenka zajímavá, říká Paul Nachtigall, biolog, který se specializuje na mořské savci na Havajském institutu mořské biologie, kteří se nezúčastnili výzkumu.
V „akustickém mistrovském díle“ je neuvěřitelný detail, který je echolokací jak v odchozích kliknutích, tak ve způsobu, jakým delfíni zpracovávají vracející se šepot. Nachtigall zdůrazňuje, že žádná jediná věc nevysvětlí velkolepou akustickou gymnastiku kytovců.
"Spousta lidí hledá stříbrnou kulku, " říká. "Hledají jednu věc, která by řekla:" Zjistil jsem, proč je delfínová echolokace tak fantastická - to je ono. " Ale myslím, že musí existovat mnoho, mnoho, mnoho 'toto je jeho'. ““
Část problému, říká Cranford, spočívá v tom, že stvoření jsou často studována, jak sedí v nádrži, což je pro delfíny naprosto nepřirozený stav. Obvykle žijí ve skupinách, neustále cestují a pohybují se. Když se echolokují, jejich těla se ohýbají a klouže vodou.
"Abychom to zjednodušili - abychom se mohli pokusit získat alespoň tušení, co se děje - musíme je donutit ... aby si sedli, " říká. Ale kvůli tomu „nedostáváte celý obraz. Dostáváš tento malý, malý kousek toho, co mohou udělat. “
"Bude to chvíli trvat, než se celá ta věc rozpadne, " říká Cranford. Ale už v průběhu desetiletí práce vědci pomalu začali škádlit komplexy delfínů - až na důležitost jejich meče.
