Древний биосонар проливает свет на эволюцию эхолокации у зубатых китов
Новое исследование, проведённое под руководством Франтса Хавманда Йенсена из Океанографического института Вудс-Хоул, показывает, что пресноводные дельфины производят сигналы эхолокации с очень низкой интенсивностью звука по сравнению с морскими сородичами. Гангские речные дельфины используют для эхолокации удивительно низкие звуковые частоты. Исследование «Щелчки на мелководье рек» опубликовано в журнале PLOS ONE.
Гангские речные дельфины отделились от других зубатых китов около 30 миллионов лет назад, что делает их одним из древнейших видов водных млекопитающих, использующих биосонар для навигации и поиска пищи.
Сложная подводная среда
Чтобы выжить, речные дельфины должны находить пищу (часто мелкую рыбу или ракообразных) в мутной воде с видимостью в несколько сантиметров. Они используют эхолокацию, испуская звуковые импульсы и прислушиваясь к эху от препятствий и потенциальной добычи.
Среда обитания пресноводных дельфинов — сложные речные системы — создаёт иные задачи для биосонара, чем открытый океан. «У дельфинов открытого океана была большая польза от развития мощного биосонара для обнаружения добычи на больших расстояниях. Но мы мало знаем о том, как сложные речные местообитания формируют сигналы биосонара пресноводных дельфинов», — говорит Йенсен.
Скрытные объекты исследования с неожиданно низким голосом
Исследователи записали сигналы эхолокации двух видов зубатых китов в мангровых лесах на юге Бангладеш:
- Гангский речной дельфин (семейство Platanistidae) — исключительно речной вид.
- Иравадийский дельфин (семейство дельфиновых) — обитает как в прибрежных водах, так и в реках.
Сигналы оказались значительно менее интенсивными, чем у морских дельфинов сравнимого размера. Учёные предполагают, что оба вида используют эхолокацию на короткой дистанции из-за сложной и извилистой речной системы, в которой они охотятся.
Биосонар гангского дельфина также имел неожиданно низкую частоту — почти вдвое ниже, чем можно было бы ожидать у морского дельфина такого размера.
«Мы говорим о небольшом зубатом ките размером с морскую свинью, который издаёт звуки, более типичные для косатки или большой гринды», — отмечает соавтор исследования, профессор Питер Тегльберг Мадсен из Орхусского университета (Дания).
Новый взгляд на эволюцию биосонара
Исследование предполагает, что эхолокация у зубатых китов изначально эволюционировала как короткий, широкополосный и низкочастотный щелчок. По мере адаптации дельфинов к жизни в открытом океане необходимость быстро обнаруживать косяки рыб способствовала развитию дальнобойной биосонарной системы. Животные постепенно эволюционировали, чтобы производить и слышать более высокие звуковые частоты, что сделало луч сонара более сфокусированным.
Гангский речной дельфин отделился от других зубатых китов рано в этом эволюционном процессе, адаптировавшись к жизни на мелководье в извилистых реках. Здесь высокочастотный сонар дальнего действия мог быть менее важен, чем другие факторы, такие как высокая манёвренность или гибкая шея, помогающая ловить добычу вблизи или среди корней мангровых зарослей.
Улучшенные инструменты для учёта животных
Пресноводные дельфины — одни из самых исчезающих видов. Считается, что осталось всего около тысячи гангских речных дельфинов, обитающих в одних из самых загрязнённых и истощённых рыболовством речных систем на Земле.
Результаты этого исследования помогут местным защитникам природы в борьбе за сохранение этих китообразных. Использование акустических мониторов для идентификации видов может помочь оценить количество оставшихся животных и определить наиболее важные для них районы.