Ракетостроение привело к новому открытию о китах

Ракетостроение открывает новые возможности для понимания того, как звуки, связанные с военным сонаром, могут влиять на слух морских млекопитающих — и слышат ли они их вообще.

Те же крупные промышленные рентгеновские сканеры, которые NASA использует для обнаружения дефектов в гигантских твердотопливных ракетах шаттла, теперь позволяют учёным заглянуть внутрь огромной головы кита. Сканирование предоставляет детальные трёхмерные модели анатомии слуха кита с помощью прорывного метода, разработанного морским биологом доктором Тедом Крэнфордом при поддержке Управления военно-морских исследований (ONR) и Отдела экологической готовности командующего военно-морскими операциями (N45).

Используя смоделированную голову самца клюворылого кита, команда Крэнфорда из Университета штата Калифорния в Сан-Диего и Калифорнийского университета в Сан-Диего (UCSD) получила данные, которые предполагают, что звуки среднечастотного активного сонара в значительной степени фильтруются или «приглушаются» до того, как достигнут ушей животного. Результаты также указывают, что более высокие частоты, используемые китами для охоты, слышны на усиленном уровне без какого-либо ослабления.

«Хотя эти результаты обнадёживают, наш следующий шаг — воспроизвести исследование на похожем виде, для которого доступны тесты слуха, например, на афалине. Если мы получим схожие результаты, это поможет подтвердить новое открытие», — заявил Крэнфорд.

Инновационный подход объединяет передовые вычисления, крупногабаритные рентгеновские КТ-сканеры и современные вычислительные методы (разработанные доктором Петром Крислом в UCSD) для создания детализированных реплик. Моделирование, также называемое «методом конечных элементов» (FEM), точно описывает взаимодействие звука со слуховой анатомией кита. Кроме того, оно прогнозирует и анализирует входящий звук, принимаемый ухом, и показывает, как различные характеристики сочетаются, создавая движение во всём ухе.

«Технология моделирования мощна, потому что она даёт возможность изучать широкий спектр видов — от китов до рыб, слух которых мы иначе не смогли бы исследовать», — отметил руководитель программы ONR доктор Майкл Вайзе. «Виртуальные эксперименты также могут помочь в оценке и направлении усилий по смягчению воздействия».

В октябре Крэнфорд получил высшую награду за презентацию «Стук во внутреннее ухо клюворылого кита» на 18-й двухгодичной конференции по биологии морских млекопитающих в Квебеке, Канада. Разработка получает широкое признание в научном сообществе как надёжный и чрезвычайно полезный инструмент.

Источник: Управление военно-морских исследований