írta Lin Edwards , Phys.org
(PhysOrg.com) — Sokáig úgy gondolták, hogy a delfinek a hangokat “füttyök” segítségével adják ki, de egy 1970-es évek végén gyűjtött adat új elemzése kimutatta, hogy ehelyett a delfinek a hangokat a szövetek rezgésével adják ki, hasonlóan ahhoz, ahogyan az emberek és más emlősök a hangszalagokat (más néven hangszalagokat), a madarak pedig a szirénát használják.
A dániai Aarhusi Egyetem tudósai Peter Madsen vezetésével elemezték azokat az adatokat, amelyeket 1977-ben gyűjtöttek az amerikai haditengerészet tengeri emlősökkel foglalkozó programjával együttműködő tudósok. A kutatók, Sam Ridgeway és Don Carder egy kiképzett palackorrú delfint (Tursiops truncatus) tanulmányoztak. Felvették a delfin által kibocsátott hangokat, amelyeket sípolásként értelmeztek, miközben az állat levegőt és Helioxot lélegzett, amely hélium (80%) és oxigén (20%) keveréke. A Helioxot egy maszkon keresztül juttatták a delfinhez az állat fúvónyílásán keresztül. A Heliox használatának célja az volt, hogy kiderítsék, a delfinhangok hangmagassága emelkedik-e a hélium jelenlétében, ahogy az emberi hangé (mivel a hang sebessége a hélioxban 1,74-szer gyorsabb, mint a levegőben).
A tudósok akkoriban úgy gondolták, hogy a delfinhangok a levegő rezonanciájával keletkeznek az orrüregükben. Ha ez igaz lenne, akkor a hangok hangmagassága változna, ahogy a delfin mélyebbre kerül, mivel az orr légüregekben megnövekedett nyomás emelné a hangok hangmagasságát is.
A haditengerészet csapata által gyűjtött adatokat nem lehetett teljes mértékben elemezni, mert abban az időben egyetlen füttyszó elemzése több órát vett volna igénybe. Most, a digitális technológiák előnyeivel Madsens csapata képes volt digitalizálni a régi felvételeket, és fejlett számítástechnikai és vizualizációs szkriptek segítségével elemezni azokat az egyes rögzített sípok felharmonikusai és frekvenciái szempontjából. Azt találták, hogy a hangok hangmagassága nem változott, amikor a delfin Helioxot lélegzett.
Dr Madsen szerint az elemzés eredményei arra utalnak, hogy a hangok egyáltalán nem füttyként keletkeztek (ami a levegő gyors kilégzésével jönne létre), hanem pneumatikusan kiváltott szöveti rezgések eredménye, és ez megmagyarázná, hogy a hangok miért nem változtak Heliox jelenlétében. Szerinte ennek azért van értelme, mert a szöveti rezgések használata lehetővé tenné a delfinek számára, hogy hatékonyabban kommunikáljanak a mélyben. Madsen és csapata szerint a legvalószínűbb szövetek a hangok előállítására az orr légüregekben lévő fonák ajkak. Szerintük a fogas bálnák is hasonló módon kommunikálhatnak.
A cikk a Royal Society’s Biology Letters című folyóiratban jelent meg.
További információk: Dolphin whistles: a functional misnomer revealed by heliox breathing, Biology Letters, Published online before print September 7, 2011, doi:10.1098/rsbl.2011.0701
Abstract
Delphinids produce tonal whistles shaped by vocal learning for acoustic communication. A szárazföldi emlősöktől eltérően a delfinidák hangtermelését a nyomás alatt lévő levegő hajtja egy összetett orrrendszerben. Nem világos, hogy az alapvető füttykontúrok hogyan tarthatók fenn a hidrosztatikus nyomás és a légzsákok térfogatának nagy tartományában. Két ellentétes hipotézis szerint a tonális hangok vagy szöveti rezgésekből, vagy a rezonáló orrlégtérfogat által stabilizált örvények tényleges síptermelésével keletkeznek. Itt egy képzett, levegőben és helioxban fütyülő palackorrú delfin segítségével teszteljük ezeket a hipotéziseket. A sztereotipizált sípok alapfrekvenciás kontúrjait nem befolyásolta a helioxban mért nagyobb hangsebesség. Ezért a füttyszó kifejezés funkcionális téves elnevezés, mivel a delfinek valójában nem fütyülnek, hanem a hangzó hívások alapfrekvenciás kontúrját pneumatikusan indukált szöveti rezgésekkel alakítják ki, hasonlóan a szárazföldi emlősök hangszalagjainak és a madarak szirénájának működéséhez. Az orrszöveti rezgésekkel történő hangkeltésnek ez a formája valószínűleg azért alakult ki a delfinféléknél, hogy lehetővé tegye a vízhez való impedancia-illeszkedést, és hogy a merülés során a hidrosztatikus nyomás, a levegő sűrűsége és a relatív orrlégtérfogat változásai ellenére megőrizze a hangjelzés kontúrját.