Wieloryby mogą wydawać co najmniej dwa różne dźwięki jednocześnie

Fiszbinowce – grupa wielorybów, do której zalicza się 15 gatunków, wydają głos za pomocą wyspecjalizowanej krtani. Umożliwia ona wydawanie co najmniej dwóch różnych dźwięków jednocześnie. Dokładny mechanizm pracy krtani wielorybów opisali duńscy naukowcy w czasopiśmie „Nature”.

Wieloryby i ich wyjątkowe umiejętności

.Wieloryby są znane ze swojego złożonego zachowania społecznego i reprodukcyjnego. Nieodłączną jego częścią jest charakterystyczny, podwodny śpiew. Naukowcy od dawna wiedzieli, że w toku ewolucji wieloryby podzieliły się na te, które wykorzystują do śpiewu nosowy narząd głosowy i te wykorzystujące krtań, ale dokładny mechanizm przepływu powietrza i wydawania dźwięku w wodzie nie został poznany.

Publikacje sprzed lat sześćdziesiątych XX wieku opisują anatomię wielorybów na podstawie okazów pozyskanych po tym, jak zwierzęta utknęły na plaży lub zbadanych w komercyjnych stacjach wielorybniczych. Badania te obejmowały przedstawienia krtani wieloryba, ale nie powiązały jej z wytwarzaniem dźwięku ani nie zidentyfikowały jej wewnętrznych struktur jako strun głosowych.

W najnowszej publikacji „Nature” zespół duńskich naukowców opisał badanie krtani trzech wyrzuconych na brzeg morza fiszbinowców – płetwala czerniakowego, płetwala karłowatego i humbaka. Badaczom udało się dowieść, że struktura w kształcie litery „U” w krtani wieloryba jest odpowiednikiem sparowanych fałdów głosowych ssaków lądowych. W przeciwieństwie do typowych fałdów głosowych u innych ssaków, fałd „U” wielorybów jest obrócony o 90 stopni, tak aby leżał równolegle do tchawicy, a szczelina pomiędzy „ramionami” fałdu prowadzi do worka powietrznego krtani.

Chociaż między krtaniami wielorybów a krtaniami ssaków lądowych występują pewne podobieństwa, trudno jest zidentyfikować źródło śpiewu wielorybów i mechanizmy wykorzystywane przez wieloryby do wydawania dźwięków. Ze względu na duże rozmiary fiszbinowców nie można badać anatomii i funkcji ich struktur głosowych w niewoli ani badać przy użyciu nowoczesnych metod wizualizacji, takich jak endoskopia, czy technik obrazowania (w tym tomografii komputerowej czy rezonansu magnetycznego).

Wieloryby i specyficzna wokalizacja

.„Małe wieloryby, takie jak delfiny, które można łatwiej badać w niewoli, są kiepskimi modelami, ponieważ wokalizują z inną częstotliwością niż duże wieloryby fiszbinowe i używają struktur nosowych zamiast fałd. Dlatego założenia dotyczące wokalizacji wielorybów fiszbinowych opierają się zwykle na analizach porównawczych anatomii” – napisała Joy Reidenberg, autorka artykułu w „News & Views” towarzyszącego publikacji w „Nature”.

Naukowcy wykorzystali techniki skanowania i modelowania, aby zrekonstruować sposób, w jaki może zachodzić wokalizacja. We wszystkich trzech przypadkach opisywanych wielorybów stwierdzono, że dźwięk jest wytwarzany w wyniku drgań aerodynamicznych określonych struktur głosowych w krtani fiszbinowej, których nie obserwuje się u zębowców. Te wyspecjalizowane konstrukcje umożliwiają wytwarzanie dźwięku i przepływ powietrza, jednocześnie zapobiegając wdychaniu wody.

Naukowcy ustalili też, że pojedynczy wieloryb może wydawać co najmniej dwa różne dźwięki jednocześnie. Generowanie dźwięku poprzez wibracje fałdów tłuszczowych może odbywać się po obu stronach krtani, ponieważ fałd w kształcie litery U ma dwa ramiona. Joy Reidenberg zauważa, że głównym ograniczeniem pracy duńskich naukowców jest fakt, że mogli przetestować jedynie izolowane krtanie wyjęte z ciał wielorybów, które następnie sztucznie zawieszono w powietrzu. Dlatego naturalna ścieżka wytwarzania dźwięku pod wodą przez wibrującą krtań wieloryba pozostaje nieznana. Nie wiadomo też, w jaki sposób dźwięk przedostaje się do wody.

„Obraz ewolucji nie będzie pełny, dopóki nie zrozumiemy, w jaki sposób system napędzany powietrzem, który generuje dźwięk w powietrzu i przekazuje go do pyska ssaków lądowych, został przystosowany do pracy pod wodą dla wielorybów. To z kolei może pomóc nam rozszyfrować, w jaki sposób wieloryby fiszbinowe wydają niezwykłe dźwięki” – napisała Reidenberg.

Zachowania ratownicze u zwierząt

.Na temat zachowań altruistycznych i ratowniczych u poszczególnych gatunków zwierząt na łamach “Wszystko Co Najważniejsze” pisze prof. Ewa J. GODZIŃSKA w tekście “Czego możemy nauczyć się od zwierząt?“.

“Ważną podkategorią ryzykownych zachowań altruistycznych są tak zwane zachowania ratunkowe, czyli przychodzenie z pomocą konkretnym osobnikom, które znalazły się w niebezpieczeństwie. W r. 2002 polscy badacze Wojciech Czechowski, Ewa J. Godzińska i Marek Kozłowski zainicjowali współczesne badania takich zachowań, opisując, jak robotnice trzech gatunków mrówek ratują towarzyszki atakowane przez drapieżne larwy mrówkolwa. Szerokie spektrum zachowań ratunkowych zostało też opisane u wielu innych gatunków mrówek i u licznych kręgowców, takich jak różne gryzonie i naczelne, słonie, mangusty, psy, dziki, walenie i niektóre ptaki. W badaniach tych obserwowano i analizowano nie tylko przychodzenie z pomocą osobnikom zaatakowanym przez drapieżnika, lecz również pomoc w uwalnianiu się z różnych naturalnych i sztucznych pułapek”.

“Ofiarność i gotowość do angażowania się w ryzykowne akcje na rzecz innych osobników nie jest naiwnością, lecz ważnym przystosowaniem. Jest tak dlatego, że dla każdego osobnika ważniejsze od indywidualnego przeżycia jest tzw. dostosowanie łączne, czyli łączna zdolność do przekazania swoich genów kolejnym pokoleniom, niezależnie od tego, czy są one ulokowane w jego własnym ciele, czy też w ciałach innych osobników. Jedną z najważniejszych form altruizmu jest więc nepotyzm, czyli działania przynoszące korzyść krewnym altruisty. Drugim ważnym czynnikiem decydującym o opłacalności zachowań altruistycznych jest gotowość ich beneficjentów do odwzajemniania uzyskanych przysług”.

”Ofiarność i rycerskość podobają się płci przeciwnej. Zwierzęta mogą jednak zachowywać się w sposób altruistyczny także z innych powodów. Ryzykowne zachowania altruistyczne stanowią bowiem sygnał wysokiej jakości osobnika i w związku z tym mogą przynosić mu korzyści poprzez podnoszenie jego atrakcyjności dla płci przeciwnej. Zjawisko to zostało dobrze udokumentowane między innymi przez długoletnie badania zachowań dżunglotymali arabskich. Ptaki te uprawiają lęgi zespołowe, w których osobniki podporządkowane nie mają bezpośredniego dostępu do rozrodu, lecz pełnią funkcję pomocników pomagających w wychowywaniu potomstwa osobników dominujących. Dżunglotymale odstraszają wrogów naturalnych, w szczególności jadowite węże, stosując wobec nich tak zwane nękanie, czyli celowe przybliżanie się do intruza i konfrontację z nim. Nękanie węży to niesłychanie ryzykowne zadanie. Jednak tylko te ptaki, które nie stronią od udziału w takich odważnych akcjach, mogą zdobyć tak zwany prestiż społeczny, bez którego nie są w stanie uzyskać dostępu do rozrodu. W związku z tym nawet osobniki dominujące, które uzyskały już dostęp do rozrodu, konkurują aktywnie z osobnikami podporządkowanymi o możliwość pełnienia niebezpiecznej funkcji strażnika. Uwaga: różnica pomiędzy walką o dominację i poszukiwaniem prestiżu społecznego polega na tym, że w pierwszym przypadku osobnik rywalizuje z członkami tej samej grupy społecznej, a w drugim walczy z zewnętrznymi wrogami swojej grupy, by w ten sposób obwieścić swoją wysoką jakość i stać się atrakcyjnym kandydatem na partnera do rozrodu” – pisze prof. Ewa J. GODZIŃSKA.