En chitterende delfin kan lyde som en bunke aber, der hopper på en afluftende gummiflåde - triller, knirker, fløjter og klik.
Relateret indhold
- Sådan ser "delfiner" mennesker med ekkolokation
Disse skabninger har slået denne kakofoni over millioner af år for at overleve i deres vandige verden. Både delfiner og tandhvaler kan bruge den tilbagevendende staccato fra deres højeste frekvens-klik til at ekkolokere, idet de identificerer størrelsen, formen, retningen og endda hastigheden på flygtende bytte.
Men efter årtier med forskning, hvor nøjagtigt de producerer disse højfrekvente lyde forbliver ukendt. Og en gruppe videnskabsfolk peger på snørr som den ingrediens, der giver hvaleriet den ekstra oomph, der kræves for at gå ultralyd.
Delfiner laver lyde, der varierer i frekvens afhængigt af dyrets formål. Menneskelig hørelse maksimerer omkring 20 KHz, så vi normalt kan høre en delfins klik og triller, som menes at blive brugt til kommunikation. Men når jeg ekkolokerer, skifter delfiner frekvensen til ultralydområdet. En delfins staccato kan klokke rundt 100 KHz - højere end en hundefløjte.
Alligevel ”kan du ikke [lyden af] en hundefløjte bare ved at fløjte, ” siger Aaron Thode, forsker ved Scripps Institution of Oceanography. Men bland en smule snørr, og situationen kan ændre sig fuldstændigt.
Delfiner lyder ved hjælp af et sæt fedtfyldte strimler kaldet rygbursae placeret under blæsehullet. Dette næsehulrum er forseglet med et par læber, der ligner og kaldes almindeligvis "abe-læber", forklarer Thode, der præsenterede slimhypotesen i denne uge på det 171. møde i Acoustical Society of America i Salt Lake City, Utah.
For at klikke under vand skubber delfiner luft gennem disse abelæber ind i det tomme hulrum under det forseglede blæshul. ”Hvis du sætter dine egne læber sammen og klemmer dem, får du hindbærlyden, ikke sandt?” Siger Thode, før han laver flatulenselyde. ”Det er faktisk, hvad [forskere] mener, at delfinerne gør.”
Men hvordan de går fra at sprænge hindbær til hundefløjter er lidt mindre tydelige og har længe undgået forskere. For cirka 15 år siden forsøgte og undlod forskere med Office of Naval Research mekanisk at genskabe ekkolokations-klik, siger Thode. Selv nu har ingen været i stand til at frembringe lyden mekanisk.
Flåden beskæftiger faktisk en lille kraft af delfiner til at bruge deres mestring af ekkolokering til sikkert at identificere genstande såsom nedgravede landminer, siger Ted Cranford, en marinbiolog ved San Diego State University. ”Dyrene begår ikke mange fejl, ” siger han. ”Men menneskeskabte ekkolodssystemer er ikke fejlfri.”
Så håbet var at udnytte delfinens evner og forbedre menneskelige ekkolodssystemer, siger Cranford, som var en del af det tidlige ONR-projekt. Det var under undersøgelsen af disse klik ved hjælp af endoskoper, at Cranford og Thode fik ideen om, at slimovertrækket på abens læber måske er mere end bare slim.
Men det at teste, hvad slimet gør ved kliket, er en helt anden historie. Lydene er korte og hurtige ild. Delfiner kan generere hundreder af klik på et enkelt sekund. ”Det er svært at få fat i en proces, der sker så hurtigt, ” siger Cranford.
Siden den tid er Cranford kommet videre fra snørr, men ideen sidder fast i Thodes hoved. Ved hjælp af nye lydanalyseteknologier skitserede han og hans samarbejdspartnere burst's staccato og skabte en grundlæggende model for at forsøge at forklare, hvordan det kommer til at være.
De nedbrudte profilen af delfinklik og fandt, at det ofte sker i to dele. Oprindeligt er der en dunk, som efterfølges af en ring. Dette svarer til at slå en klokke med en hammer - hammeren slår for at frembringe en dumpe og derefter springer af og lader den vibrere i en ring, forklarer han.
Alligevel kunne forskerne ikke fremstille et lignende sæt lyde med en høj nok frekvens, før de tilføjede et stof med høj viskositet til deres model. Tilføjelse af snørr til blandingen af ligninger skubbede lydene ind i det ultralydsinterval.
Men hvorfor skulle snot noget? Delfinens abalæber har et løst hudlag ovenpå, forklarer Thode. Slimet får sandsynligvis lipoverfladerne til at klæbe sammen. Når læberne slipper, gør de det med et øjeblik og producerer en ultralydslyd. Ved hjælp af denne model var de også i stand til at forklare noget af variationen i delfinlyde.
”Du kan bare ikke banke to billardkugler eller sammenpakke to meget tørre vævstykker og generere det, du [hører] komme ud af en delfin, ” siger han. ”Der skal være noget, der foregår i den lille skala med noget løst væv og klistret snørr.”
Dog bemærkelsesværdigt er denne idé endnu ikke gennemgået peer review, den strenge procesundersøgelse, der gennemgår, der gør det muligt for andre forskere på området at veje ind. Alligevel er ideen en spændende idé, siger Paul Nachtigall, en biolog, der er specialiseret i marine pattedyr ved Hawaii Institute of Marine Biology, som ikke var involveret i forskningen.
Der er utrolige detaljer i det "akustiske mesterværk", der er ekkolokering i både de udgående klik og måderne, som delfiner behandler de vende tilbage. Nachtigall understreger, at ingen enkelt ting vil forklare valenes spektakulære akustiske gymnastik.
”Mange mennesker leder efter sølvkuglen, ” siger han. ”De leder efter en ting at sige, ” Jeg fandt, hvorfor delfinekolocation er så fantastisk - det er det. ” Men jeg tror, der skal være mange, mange, mange 'dette er det.' ”
En del af problemet, siger Cranford, er, at væsnerne ofte studeres og sidder stille i en tank, hvilket er en helt unaturlig tilstand for delfiner. De bor normalt i grupper, konstant rejser og bevæger sig. Når de ekkolocerer, bøjes deres krop og glider gennem vandet.
”For at forenkle det - så vi i det mindste kan forsøge at få et indblik i, hvad der foregår - er vi nødt til at få dem ... til at sidde stille, ” siger han. Men på grund af dette, "får du ikke hele billedet. Du får denne lille, lille smule af hvad de kan gøre. ”
”Det vil tage et stykke tid at afsløre hele denne ting, ” siger Cranford. Men allerede i årtier med arbejde har forskere langsomt begyndt at drille delfinens kompleksiteter - helt ned til vigtigheden af deres snørr.
