Caller ID моря: новый метод одновременной акустической мечения проливает свет на коммуникацию китов

Для исследователей, изучающих акустическое поведение китов, определить, какое животное издает звук, — всё равно что учителю понять, какой ученик первым ответил, когда весь класс кричит ответ. Это связано с тем, что многие методы записи звука фиксируют большое количество сигналов.

Яркий пример — пассивный акустический мониторинг (PAM), который записывает звук с помощью одного микрофона, обычно на стационарной или движущейся платформе в океане. Хотя этот метод позволяет собирать акустические данные в течение длительного времени, сложно получить детальную информацию, например, какое животное издает какой сигнал, так как записанные звуки могут исходить от любого числа животных в радиусе действия.

За последние 20 лет изобретение акустических меток, оснащенных датчиками движения и звука, которые безвредно крепятся к изучаемому животному, значительно улучшило возможности сбора данных. Исследователи из Лаборатории биоакустики и поведенческой экологии Сиракузского университета под руководством профессора биологии Сьюзан Паркс используют эту технологию для изучения поведения горбатых китов в северной части Атлантического океана.

В недавнем исследовании, опубликованном в Royal Society Open Science Джулией Зе, аспирантом по биологии, совместно с другими членами лаборатории Паркс и сотрудниками из NOAA, Центра прибрежных исследований и UC Santa Cruz, исследователи одновременно пометили множество китов из одного кластера, чтобы проанализировать вокализацию всех членов группы. Цель — раскрыть новую информацию о поведении и коммуникации китов, что крайне важно для будущих природоохранных усилий.

"Пометив всех китов в группе одновременно, мы смогли сравнить громкость записанных сигналов на разных метках и определить, кто кричал. Это, в свою очередь, позволяет нам изучать индивидуальную и групповую коммуникацию так, как раньше было невозможно", — говорит Зе.

Команда проанализировала почти 50 часов синхронных данных с меток, включающих 16 меток от семи различных групп китов. Данные о звуке и движении были собраны от горбатых китов в заливе Мэн возле Национального морского заповедника Стеллваген-Бэнк в западной части Северной Атлантики.

Хотя функция и значение конкретных сигналов горбатых китов в основном неизвестны, исследователи предполагают, что крики могут быть связаны с кормлением или другой социальной координацией. Новый метод одновременного мечения позволяет анализировать акустические данные об отдельных китах и сравнивать их в контексте всей группы.

"Эта информация может дать нам представление о том, как киты координируют поведение, как их крики связаны с их действиями, какие типы сигналов они используют и какую информацию могут обмениваться в групповой коммуникации. Понимание акустических последовательностей внутри и между особями также дает нам представление о сложности системы коммуникации горбатых китов", — объясняет Зе.

Более того, если исследователи знают, кто кричит, они могут связать вокальное поведение с возрастом, полом особи или поведенческим контекстом сигналов. Эти данные также можно использовать для улучшения исследований PAM, которые обычно применяются для проверки присутствия/отсутствия вида и подсчета популяции.

"Наличие информации с меток о частоте и времени криков может улучшить оценки подсчета. Например, 10 криков не обязательно означают 10 китов, но, возможно, двух китов, перекликающихся друг с другом, или одного кита, издающего последовательные крики", — отмечает Зе.

Хотя предыдущие исследования связывали идентификацию особи с данными акустических меток, это первый надежный метод для изучения крупных усатых китов, таких как горбатые киты. Усилия команды по улучшению идентификации особи с помощью одновременного мечения предоставляют новый ресурс для лучшего понимания поведения животных и продвижения природоохранных усилий.