En kvitrende delfin kan høres ut som en gjeng med aper som hopper på en tømmende gummiflåte - triller, piper, fløyter og klikk.
Relatert innhold
- Slik ser delfiner mennesker med ekkolokalisering
Disse skapningene har finslipt denne kakofonien over millioner av år for å overleve i sin vannrike verden. Både delfiner og tannhvaler kan bruke den returnerende staccato fra de høyeste frekvensklikkene for å ekkolokere, og identifisere størrelsen, formen, retningen og jevn hastighet på flukt fra byttedyr.
Men etter tiår med forskning, forblir ukjent hvor nøyaktig de produserer disse høyfrekvente støyene. Og en gruppe forskere peker på snørr som ingrediensen som gir hvaler den ekstra oomph som kreves for å gå ultralyd.
Delfiner lager lyder varierende i frekvens avhengig av dyrets formål. Menneskelig hørsel maksimerer rundt 20 KHz, slik at vi vanligvis kan høre en delfins klikk og triller, som antas å bli brukt til kommunikasjon. Men når jeg ekkolokerer, øker delfiner frekvensen til ultralydområdet. En delfins staccato kan klokke på rundt 100 KHz - høyere enn en hundefløyte.
Likevel, "du kan ikke lage [lyden av] en hundefeil bare ved å plystre, " sier Aaron Thode, forsker ved Scripps Institution of Oceanography. Men bland inn litt snørr, og situasjonen kan endre seg fullstendig.
Delfiner gir lyder ved bruk av et sett med fettfylte strimler kalt dorsal bursae som ligger under blåsehullet. Dette nesehulen er forseglet av et par lepper som ligner og kalles ofte "ape-lepper", forklarer Thode som presenterte slimhypotesen denne uken på det 171. møte i Acoustical Society of America i Salt Lake City, Utah.
For å klikke under vann skyver delfiner luft gjennom disse apelefsene inn i det tomme hulrommet under det forseglede blåshullet. "Hvis du setter dine egne lepper sammen og klemmer dem, lager du bringebærlyden, ikke sant?" Sier Thode før du lager lyder i flatulens. "Det er faktisk det [forskere] tror at delfinene gjør."
Men hvordan de går fra å blåse bringebær til hundefløyter er litt mindre oversiktlige og har forsket lenge. For rundt 15 år siden forsøkte og mislyktes forskere med Office of Naval Research mekanisk å gjenskape ekkolokasjonsklikkene, sier Thode. Selv nå har ingen klart å lage lyden mekanisk.
Sjøforsvaret bruker faktisk en liten styrke av delfiner for å bruke sin mestring av ekkolokasjon for å trygt identifisere gjenstander som nedgravde landminer, sier Ted Cranford, en marinbiolog ved San Diego State University. "Dyrene gjør ikke mange feil, " sier han. "Men menneskeskapte ekkoloddsystemer er ikke feilfrie."
Så håpet var å benytte seg av delfins ferdigheter og forbedre menneskelige ekkoloddsystemer, sier Cranford, som var en del av det tidlige ONR-prosjektet. Det var under undersøkelsen av disse klikkene ved hjelp av endoskop at Cranford og Thode fikk ideen om at slimbelegget på apelefsene kan være mer enn bare slim.
Men å teste hva slimet gjør med klikket er en helt annen historie. Lydene er korte og raske ild. Delfiner kan generere hundrevis av klikk på et eneste sekund. "Det er vanskelig å få tak i en prosess som skjer så raskt, " sier Cranford.
Siden den tid har Cranford gått videre fra snørr, men ideen satt fast i hodet til Thode. Ved hjelp av nye lydanalyseteknologier tegnet han og samarbeidspartnerne burstens staccato og laget en grunnleggende modell for å prøve å forklare hvordan det kommer til å være.
De brøt ned profilen til delfinklikk og fant ut at det ofte skjer i to deler. Opprinnelig er det en dunk, som blir fulgt av en ring. Dette ligner på å slå en bjelle med en hammer - hammeren slår for å produsere en dunk, og deretter spretter av slik at den kan vibrere i en ring, forklarer han.
Likevel kunne ikke forskerne produsere et lignende sett med lyder med en høy nok frekvens før de la et stoff med høy viskositet til modellen. Å legge snørr til blandingen av ligninger presset lydene inn i ultralydområdet.
Men hvorfor skulle snørrsmålet noe? Delfinens ape-lepper har et løst lag hud på toppen, forklarer Thode. Slimet får sannsynligvis leppeoverflatene til å feste seg sammen. Når leppene gir slipp, gjør de det med en smekk og produserer en ultralydlyd. Ved å bruke denne modellen var de også i stand til å forklare noe av variasjonen i delfinlyder.
"Du kan bare ikke banke to biljardkuler eller slå sammen to veldig tørre vevstykker og generere det du [hører] komme ut av en delfin, " sier han. "Det må være noe som skjer på den lille skalaen med litt løst vev og klissete snørr."
Merkelig nok har imidlertid denne ideen ikke gått gjennom fagfellevurdering, den strenge prosessforskningen som gjennomgår som gjør at andre forskere på området kan veie seg inn. Til tross for dette er ideen en spennende idé, sier Paul Nachtigall, en biolog som spesialiserer seg i marine pattedyr ved Hawaii Institute of Marine Biology, som ikke var involvert i forskningen.
Det er utrolige detaljer i det "akustiske mesterverket" som er ekkolokalisering i både utgående klikk og måtene delfiner behandler de returnerende hviskene på. Nachtigall understreker at ingen eneste ting vil forklare valenes spektakulære akustiske gymnastikk.
"Mange mennesker leter etter sølvkulen, " sier han. "De leter etter en ting å si, " Jeg fant hvorfor dolphin echolocation er så fantastisk - dette er det. ' Men jeg tror det må være mange, mange, mange 'dette er det.' ”
En del av problemet, sier Cranford, er at skapningene ofte studeres og sitter stille i en tank, noe som er en helt unaturlig tilstand for delfiner. De bor vanligvis i grupper, hele tiden på reise og beveger seg. Når de ekkoloserer, bøyer kroppene seg og glir gjennom vannet.
"For å forenkle det - slik at vi i det minste kan prøve å få et inntrykk av hva som skjer - må vi få dem ... til å sitte stille, " sier han. Men på grunn av dette, “får du ikke hele bildet. Du får denne lille, bittesmå skiveren av hva de kan gjøre. ”
"Det vil ta en stund å få løs hele saken, " sier Cranford. Men allerede i flere tiår med arbeid har forskere sakte begynt å erte delfinens kompleksiteter - helt ned til viktigheten av deres snørr.
