af Lin Edwards , Phys.org
(PhysOrg.com) — Man har længe troet, at delfiner frembringer lyde ved hjælp af “fløjter”, men en ny analyse af data indsamlet i slutningen af 1970’erne har afsløret, at delfiner i stedet frembringer lyde ved hjælp af vævsvibrationer, på samme måde som mennesker og andre pattedyr bruger stemmebåndene (også kendt som stemmelapper) og fugle bruger syrinx.
Forskere ved Aarhus Universitet i Danmark, ledet af Peter Madsen, analyserede data, der blev indsamlet i 1977 af forskere, der arbejdede med US Navy Marine Mammal Program. Forskerne, Sam Ridgeway og Don Carder, studerede en trænet stor næsehornsdelfin (Tursiops truncatus). De optog delfinens lyde, som de fortolkede som fløjter, mens dyret indåndede luft og mens det indåndede Heliox, som er en blanding af helium (80 %) og ilt (20 %). Heliox blev tilført delfinen via en maske over dyrets åndehul. Formålet med at bruge Heliox var at finde ud af, om delfinlydene ville stige i tonehøjde i nærvær af helium, som den menneskelige stemme gør (da lydhastigheden i heliox er 1,74 gange hurtigere end i luft).
Dengang troede forskerne, at delfinlydene blev frembragt ved resonans af luft i deres næsehule. Hvis det var sandt, ville lydenes tonehøjde ændre sig, når delfinen bevægede sig dybere, da det øgede tryk i næsehullerne også ville hæve tonehøjden på deres lyde.
De data, som flådeholdet indsamlede, kunne ikke analyseres fuldt ud, fordi en analyse af en enkelt fløjte på det tidspunkt ville have taget flere timer. Nu, med fordelene ved digitale teknologier, var Madsens hold i stand til at digitalisere de gamle optagelser og bruge avancerede computer- og visualiseringsscripts til at analysere dem for harmoniske og frekvenser for hver enkelt optaget fløjte. De fandt, at lydene ikke ændrede tonehøjde, når delfinen indåndede Heliox.
Dr. Madsen sagde, at resultaterne af analysen tyder på, at lydene slet ikke blev lavet som fløjter (som ville blive lavet ved at udstøde luften hurtigt), men var resultatet af pneumatisk inducerede vævsvibrationer, og det ville forklare, hvorfor lydene ikke ændrede sig i tilstedeværelse af Heliox. Han sagde, at dette giver mening, fordi brugen af vævsvibrationer ville gøre det muligt for delfinerne at kommunikere mere effektivt på dybt vand. Madsen og holdet foreslår, at det mest sandsynlige væv til at frembringe lydene er de foniske læber i de nasale lufthuler. De mener også, at tandhvaler kan kommunikere på samme måde.
Afhandlingen er offentliggjort i Royal Society’s Biology Letters.
Yderligere oplysninger: Biology Letters, Publiceret online før trykning 7. september 2011, doi:10.1098/rsbl.2011.0701
Abstrakt
Delfinider producerer tonale fløjter, der er formet af vokal indlæring til akustisk kommunikation. I modsætning til terrestriske pattedyr drives delfinidernes lydproduktion af trykluft i et komplekst næsesystem. Det er uklart, hvordan grundlæggende fløjtekonturer kan opretholdes over et stort område af hydrostatiske tryk og luftsækvolumener. To modsatrettede hypoteser foreslår, at tonale lyde opstår enten fra vævsvibrationer eller gennem egentlig fløjteproduktion fra hvirvler, der stabiliseres af resonante nasale luftvolumener. Her bruger vi en trænet stor delfin, der fløjter i luft og i heliox, til at teste disse hypoteser. Grundfrekvenskonturerne af stereotype fløjter var upåvirket af den højere lydhastighed i heliox. Derfor er udtrykket fløjte en funktionel fejlbetegnelse, da delfiner faktisk ikke fløjter, men danner grundfrekvenskonturen af deres tonale kald ved hjælp af pneumatisk inducerede vævsvibrationer, der svarer til stemmelæbernes funktion hos landpattedyr og fuglenes syrinx. Denne form for tonale lydproduktion ved hjælp af nasale vævsvibrationer har sandsynligvis udviklet sig hos delfiniderne for at muliggøre impedanstilpasning til vandet og for at opretholde tonale signaturkonturer på tværs af ændringer i hydrostatisk tryk, lufttæthed og relative nasale luftvolumener under dykning.