Попытка найти свой обед в темноте, используя узкий фонарик, чтобы осветить одно место за раз, может показаться не самым эффективным способом поиска пищи. Однако если заменить свет звуком, кажется, что именно так находят себе пищу крупнейшие зубатые хищники на планете. Статья, опубликованная на этой неделе в журнале Current Biology, показывает, что киты, дельфины и морские свиньи эволюционировали, чтобы использовать одинаковые узкие лучи звука высокой интенсивности для эхолокации добычи. Это острое чувство, далеко не неэффективное, возможно, помогло им стать главными хищниками в мировом океане.
Новое чувство позволило зубатым китам преуспеть в разнообразных средах обитания
32 миллиона лет назад предки зубатых китов и усатых китов разошлись по мере того, как предки зубатых китов, включая дельфинов, морских свиней и кашалотов, развили способность к эхолокации; посылать звуковые импульсы и слушать возвращающееся эхо от объектов и добычи в их окружении. Это новое чувство позволило этим животным ориентироваться и находить пищу в темных или мутных водах, ночью или на большой глубине. С тех пор этот эволюционный шаг позволил этим животным занимать удивительное разнообразие мест обитания, от мелководных пресноводных рек до огромных океанских глубин.
Больше нос, большая челка
Новое исследование, проведенное Францем Хавмандом Йенсеном из Орхусского института перспективных исследований в Дании, проливает свет на то, как зубатые киты адаптировали свои эхолокационные способности, чтобы обитать в различных средах. Он обнаружил, что по мере того, как животные становились больше, они могли вкладывать больше энергии в свои эхолокационные звуки, но, что удивительно, звуковая энергия увеличивалась намного больше, чем ожидалось. «Обычно органы имеют тенденцию расти пропорционально остальной части тела, но по мере того, как эхолокирующие киты становились больше, их звукогенерирующие структуры начали занимать все большую часть тела», - говорит профессор Питер Тегльберг Мэдсен из Орхусского университета, соавтор исследования. исследование. «Вероятно, это отражает эволюционное давление на обнаружение добычи на больших расстояниях - это позволило более крупным китам находить добычу дальше, позволяя им более эффективно охотиться в глубокой воде», - добавляет Дженсен. Вершиной этого эволюционного толчка является кашалот, у которого нос, используемый для генерации и фокусировки импульсов сонара, может составлять до одной трети тела взрослых самцов.
Узкий луч фокусирует добычу
Хотя размер оказывает большое влияние на громкость сигналов эхолокации, животные всех размеров от 1. От 5-метровых морских свиней до 16-метровых кашалотов для осмотра своего окружения использовали неизменно узкий луч биосонара, сродни использованию фонарика с узким лучом для поиска пищи в темноте. «Это действительно похоже на то, как работает наше собственное зрение - мы лучше всего видим только в узком поле зрения, которое мы поворачиваем к тому, на что хотим смотреть», - говорит доктор Марк Джонсон из Университета Сент-Эндрюс, соавтор исследования. исследование, и добавляет: «Эти узкие лучи сонара могут помочь животным разобраться в сложной среде с большим количеством эха». Использование узкого луча сонара имеет и другие преимущества. «Фокусировка звуковой энергии в одном направлении также помогает увеличить дальность обнаружения добычи и, таким образом, может напрямую привести к более высокой скорости поиска пищи - при условии, что луч не становится слишком узким!» - добавляет Дженсен.