Эхолокация китов: двойной сигнал эффективнее одинарного
Многие виды китов обладают эхолокационными системами, которые посылают два сигнала одновременно. Это позволяет им обнаруживать подводные объекты с большей точностью, чем самые совершенные человеческие технологии, согласно исследованию, опубликованному в среду.
Долгое время было известно, что киты используют эхолокацию — испускание звуков, которые отражаются от объектов, — для поиска пищи и навигации.
Однако учёные не могли точно определить, какие части анатомии кита производят характерный щёлкающий звук, и почему эти внутренние сонары так точны.
В уникальном эксперименте два морских биолога создали подводную эхо-камеру в океанографическом аквариуме Oceanografic в Валенсии, Испания.
Девятилетнюю белую белуху научили позиционироваться в стальном обруче на глубине одного метра под водой и использовать эхолокацию по команде.
Издаваемые ею звуки улавливались двумя подводными микрофонами: один прямо перед китом, другой — сбоку.
Компьютерный анализ записей выявил «два различных импульса» звука, настолько близких друг к другу, что человеческое ухо не может их различить.
Исключив все другие возможные источники двойного сигнала (например, отражающие поверхности), исследователи пришли к выводу, что импульсы могли исходить только от самого животного.
С помощью эндоскопа, введённого через дыхало кита в верхнюю носовую область, они также подтвердили, что звуки производятся структурами, называемыми «голосовыми губами», которые могут генерировать щелчки одновременно или независимо.
Это было первое прямое наблюдение данного процесса во время эхолокации, согласно исследованию, опубликованному в британском журнале Biology Letters.
Марк Ламмерс из Гавайского университета и Мануэль Кастельоте из Oceanografic предполагают, что двойная сонарная система даёт белухе несколько преимуществ.
Одно из них — большая дальность: суммарная энергия двух импульсов значительно расширяет расстояние, на котором кит может обнаруживать объекты.
Тот факт, что каждый набор голосовых губ производит разные частоты, также приводит к более широкому спектру звука, что даёт «преимущества для обнаружения и классификации целей».
«Интригующая возможность заключается в том, что белуха может использовать небольшие временные задержки в генерации каждого импульса для активного контроля ширины и ориентации своего луча эхолокации», — отмечают исследователи.
Они приходят к выводу, что способность производить двойные импульсы, вероятно, характерна и для других китов того же подотряда зубатых китов (odontocete cetaceans), таких как косатки, гриндые и кашалоты. Дельфины также могут обладать такой способностью.