Эхолокация оказалась энергетически дешёвой для глубоко ныряющих китов

Новое международное исследование под руководством Орхусского университета (Дания) в сотрудничестве с университетами Сент-Эндрюса и Ла-Лагуны (Тенерифе) показывает, как киты эволюционировали для жизни в самых глубоких океанах.

Многие киты и дельфины, включая чемпионов по глубоководным погружениям — клюворылых китов, используют эхолокацию (способность определять местоположение объектов по отражённому звуку) для поиска пищи в темноте глубин. Учёные не могли прийти к согласию о том, сколько энергии требует эта удивительная способность, — до сих пор.

Новое исследование, опубликованное 31 октября в журнале Scientific Reports, показывает, что, по крайней мере для короткоплавниковых гринд, эхолокация является дешёвой. Это может помочь объяснить, как эхолоцирующие киты эволюционировали для жизни в глубоких водах по всему миру.

По наследству от наземных предков киты используют воздух для создания своих интенсивных щелчков эхолокации, и это создаёт проблему для глубоководных ныряльщиков. Воздух сжимается с глубиной, так что на глубине 700 м, где охотятся гринды, объём воздуха из лёгких сжимается до 1.5% от первоначального. Но новое исследование показывает, что гринды используют крошечные количества воздуха для каждого щелчка, поэтому этого объёма хватает надолго. Тем не менее, китам необходимо захватывать воздух, использованный для каждого щелчка, и перерабатывать его, как в ребризере для дайвинга, чтобы иметь возможность эхолоцировать на протяжении всего погружения.

Ведущий автор Илиас Фосколос, докторант Орхусского университета, сказал: «То, как китам удаётся продолжать эхолокацию во время глубоких погружений, долгое время оставалось загадкой. Это дикие океанические хищники, которых действительно сложно изучать».

Чтобы справиться с этой задачей, международная команда прикрепила к китам миниатюрные компьютеры с присосками для записи звука эхолокационных щелчков вблизи.

Доктор Марк Джонсон, исследователь из Морского исследовательского центра млекопитающих Университета Сент-Эндрюса, отметил: «Был момент озарения, когда мы поняли, что звук каждого щелчка постепенно меняется в зависимости от того, сколько воздуха используется».

Профессор Питер Мадсен с кафедры бионаук Орхусского университета добавил: «Это означало, что мы впервые смогли измерить, как мало воздуха киты используют для каждого щелчка. Несмотря на то, что эти киты могут обнаруживать добычу на расстоянии десятков или даже сотен метров, малые объёмы воздуха означают, что эхолокация не требует много энергии».

Для изучения глубоко ныряющих гринд команда отправилась на Тенерифе (Канарские острова). Доктор Натача Агилар де Сото из Университета Ла-Лагуны, соавтор статьи, сказала: «Это исследование даёт нам представление о невероятных эволюционных достижениях, которые позволяют гриндам эффективно охотиться в темноте. Но их зависимость от звука делает их уязвимыми к шуму от лодок, который мы добавляем в океан».

Статья «Глубоко ныряющие гринды производят дешёвые, но мощные эхолокационные щелчки с 50 мкл воздуха» опубликована в Scientific Reports.