Звукова гармата китоподібних
Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.
Від аргентинських і мексиканських рибалок, які промишляють в Атлантиці, можна почути, як іноді їм вдається виймати рибу з води голими руками. Але ж до рибальських оповідань у всьому світі ставляться, ну як до мисливських, — фольклор та й годі. Однак байки множилися, і в них завжди згадувалося, що, по-перше, риба була якась «сонна», а по-друге, поблизу незмінно кружляли дельфіни. Вони не стільки спостерігали те, що відбувається, скільки «пасли стадо» і заходили всередину його, заковтуючи єдиним разом по кілька рибин, що ледве ворушилися. Що за диво?
Взагалі-то ссавці зберігають безліч й інших таємниць. Скажімо, відомо, що деякі риби, що служать їжею зубатим китам вміють пересуватися швидше, ніж ті, хто на них полює, і все-таки потрапляють у рот хижакам. Або як це тридцяти сорокатонний кашалот примудряється схопити чотири-сантиметрову рибку. Здавалося б, нічого не вартувало ухилитися від гіганта. Переслідуючи ж головоногих, що мчаться зі швидкістю 55 кілометрів на годину, кашалот повинен надати собі прискорення, що викликає при його величезних розмірах енерговитрати, які йому нема чим відшкодувати.
Свою долю в морську «вікторину» вносить і палеонтологія. Фахівці знають, що майже в половини древніх хижих китоподібних під час еволюції зуби і щелепи поступово ставали дедалі менш функціональними. Замість них з’являвся тупий дзьоб, майже непридатний для справжнього полювання та захоплення здобичі. Помилка еволюції чи перепристосування, пов’язане з появою якоїсь іншої навички? Навіть для фахівців із китоподібних усе це було загадкою.
Чи не відіграють у цьому якусь роль видатні акустичні здібності морських ссавців? Таке питання поставили перед собою американські фахівці Кеннет Норріс із Центру прибережних досліджень Каліфорнійського університету та Бертель Моль із Орхуського університету в Данії. Адже відомо, що багато видів китів та дельфінів виявляють здобич за допомогою звуколокації. Втім, тут не просто пошук та виявлення, а ще й знерухомлення її.
Тоді анатомічні дослідження й показали вперше, що масивна передня частина голови китоподібного, що становить нерідко мало не третину загальної довжини тіла, є від особистого «інструменту», що дозволяє створювати потужний тиск і фокусувати випромінювану твариною звукову хвилю. У цьому виникає тонкий інтенсивний пучок звуку силою до 265 децибел.
Досліди ж показали: щоб умертвити середньої величини рибу, що йде на стіл хижого кита, достатньо і 230 децибел. Отже, саме акустична «зброя» і дозволяє китоподібним ефективно добувати собі їжу.
В одному океанаріумі дельфінів навчили ехолокацією виявляти металеву кулю. При цьому з’ясувалося, що сила звуку, що видається тваринами, уп’ятеро більше, ніж раніше вважали.
Але чому ж досі звукової зброї морських ссавців вчені ніяк не помічали? К. Норріс і Б. Моль вважають справу в тому, що китоподібні, як правило, полюють на великих глибинах, де люди ще не так добре вміють вести акустичні спостереження. А в океанаріумах ймовірно, тварини майже не використовують потужний звуковий імпульс, відбившись від дна або стін, він може зашкодити їм самим.