Een snorrende dolfijn kan klinken als een stel apen die op een leeglopend rubbervlot springen - trillingen, piepen, fluiten en klikken.
gerelateerde inhoud
- Zo zien dolfijnen mensen met echolocatie
Deze wezens hebben deze kakofonie gedurende miljoenen jaren aangescherpt om te overleven in hun waterige wereld. Zowel dolfijnen als tandwalvissen kunnen de terugkerende staccato van hun hoogste-frequentie klikken gebruiken om te echoloceren, waarbij de grootte, vorm, richting en zelfs snelheid van vluchtende prooi worden geïdentificeerd.
Maar na tientallen jaren onderzoek is het onbekend hoe ze precies deze hoogfrequente geluiden produceren. En een groep wetenschappers wijzen op snot als het ingrediënt dat de walvisachtigen de extra oomph geeft die nodig is om ultrasoon te gaan.
Dolfijnen maken geluiden variërend in frequentie afhankelijk van het doel van het dier. Menselijk gehoor loopt rond de 20 KHz uit, dus we kunnen meestal de klikken en trillingen van een dolfijn horen, waarvan wordt gedacht dat deze worden gebruikt voor communicatie. Maar bij echolocatie verhogen dolfijnen de frequentie naar het ultrasone bereik. De staccato van een dolfijn kan rond de 100 KHz klokken - hoger dan een hondenfluit.
Maar toch, "je kunt [het geluid van] een hond niet fluiten door alleen maar te fluiten, " zegt Aaron Thode, onderzoeker bij Scripps Institution of Oceanography. Maar meng een beetje snot en de situatie kan volledig veranderen.
Dolfijnen maken hun geluid met het gebruik van een reeks met vet gevulde strips genaamd dorsale bursae die zich onder het blaasgat bevinden. Deze neusholte is verzegeld door een paar lippen die lijken op en vaak worden aangeduid als "apenlippen", legt Thode uit die deze week de slijmhypothese presenteerde tijdens de 171e bijeenkomst van de Acoustical Society of America in Salt Lake City, Utah.
Om onder water te klikken, dolfijnen duwen lucht door deze apenlippen in de lege holte onder het afgesloten blaasgat. "Als je je eigen lippen tegen elkaar legt en ze knijpt, maak je het frambozengeluid, toch?" Zegt Thode voordat hij winderige geluiden maakt. "Dat is eigenlijk wat [wetenschappers] denken dat de dolfijnen aan het doen zijn."
Maar hoe ze overgaan van het blazen van frambozen naar hondenfluitjes is iets minder duidelijk en heeft wetenschappers al lang niet gevonden. Ongeveer 15 jaar geleden probeerden onderzoekers van het Office of Naval Research de echolocatie-klikken mechanisch na te maken, zegt Thode. Zelfs nu heeft niemand het geluid mechanisch kunnen maken.
De marine gebruikt eigenlijk een kleine dolfijnenmacht om hun beheersing van echolocatie te gebruiken om objecten zoals begraven landmijnen veilig te identificeren, zegt Ted Cranford, een marien bioloog aan de San Diego State University. "De dieren maken niet veel fouten, " zegt hij. "Maar door de mens gemaakte sonarsystemen zijn niet foutloos."
Dus de hoop was om de vaardigheden van de dolfijn aan te boren en menselijke sonarsystemen te verbeteren, zegt Cranford, die deel uitmaakte van dat vroege ONR-project. Het was tijdens het onderzoeken van deze klikken met behulp van endoscopen dat Cranford en Thode op het idee kwamen dat de slijmlaag op de lippen van de aap meer kan zijn dan alleen slijm.
Maar het testen van wat het slijm doet met de klik is een heel ander verhaal. De geluiden zijn kort en snel vuur. Dolfijnen kunnen honderden klikken in één seconde genereren. "Het is moeilijk om grip te krijgen op een proces dat zo snel gebeurt", zegt Cranford.
Sinds die tijd is Cranford overgegaan van snot, maar het idee bleef in Thode's hoofd hangen. Met behulp van nieuwe technologieën voor geluidsanalyse hebben hij en zijn medewerkers de staccato van de burst in kaart gebracht en een basismodel gemaakt om te proberen uit te leggen hoe het komt.
Ze onderbraken het profiel van klikken met dolfijnen en ontdekten dat dit vaak in twee delen gebeurt. Aanvankelijk is er een dreun, gevolgd door een ring. Dit is vergelijkbaar met het slaan van een bel met een hamer - de hamer slaat om een dreun te produceren en stuitert vervolgens af en laat hem in een ring trillen, legt hij uit.
Toch konden de onderzoekers geen vergelijkbare reeks geluiden met een voldoende hoge frequentie produceren totdat ze een stof met een hoge viscositeit aan hun model hadden toegevoegd. Snot toevoegen aan de mix van vergelijkingen duwde de geluiden in het ultrasone bereik.
Maar waarom zou snot ertoe doen? De apenlippen van de dolfijn hebben een losse laag huid bovenop, legt Thode uit. Het slijm veroorzaakt waarschijnlijk de lipoppervlakken aan elkaar plakken. Wanneer de lippen loslaten, doen ze dat met een handomdraai en produceren ze een ultrasoon geluid. Met dit model konden ze ook een deel van de variabiliteit in dolfijngeluiden verklaren.
"Je kunt gewoon niet twee biljartballen slaan of twee zeer droge stukjes weefsel samenkloppen en genereren wat je [hoort] uit een dolfijn komen, " zegt hij. "Er zal iets moeten gebeuren op die kleine schaal met wat los weefsel en plakkerige snot."
Opmerkelijk is echter dat dit idee nog niet door peer review is gegaan, het rigoureuze procesonderzoek ondergaat waardoor andere wetenschappers in het veld kunnen wegen. Toch is het een intrigerende gedachte, zegt Paul Nachtigall, een bioloog die gespecialiseerd is in marine zoogdieren aan het Hawaii Institute of Marine Biology, die niet betrokken was bij het onderzoek.
Er is een ongelooflijk detail in het "akoestische meesterwerk" dat echolocatie is in zowel de uitgaande klikken als de manieren waarop dolfijnen het terugkerende gefluister verwerken. Nachtigall benadrukt dat niets de spectaculaire akoestische gymnastiek van walvisachtigen kan verklaren.
"Veel mensen zijn op zoek naar de zilveren kogel, " zegt hij. "Ze zoeken één ding om te zeggen:" Ik heb ontdekt waarom echolocatie met dolfijnen zo fantastisch is - dit is het. " Maar ik denk dat er heel veel moet zijn 'dit is het'. '
Een deel van het probleem, zegt Cranford, is dat de wezens vaak worden bestudeerd zittend in een tank, wat een volkomen onnatuurlijke staat is voor dolfijnen. Ze leven meestal in groepen, reizen voortdurend en bewegen. Wanneer ze echoloceren, buigen hun lichamen en glijden ze door het water.
"Om het te vereenvoudigen - zodat we op zijn minst kunnen proberen een idee te krijgen van wat er aan de hand is - moeten we ervoor zorgen dat ze ... stil blijven zitten", zegt hij. Maar daarom: “je krijgt niet het hele plaatje. Je krijgt dit kleine, kleine stukje van wat ze kunnen doen. "
"Het zal een tijdje duren om dit hele ding te ontrafelen", zegt Cranford. Maar al decennia lang zijn wetenschappers langzaam begonnen de complexiteit van de dolfijn te pesten - tot aan het belang van hun snot.
