Un delfino che vacilla può sembrare un branco di scimmie che saltano su una zattera di gomma sgonfia - trilli, cigolii, fischietti e clic.
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Queste creature hanno affinato questa cacofonia per milioni di anni per sopravvivere nel loro mondo acquoso. Sia i delfini che le balene dentate possono usare lo staccato di ritorno dai loro clic più frequenti per ecolocarsi, identificando le dimensioni, la forma, la direzione e persino la velocità della preda in fuga.
Ma dopo decenni di ricerche, come esattamente producono questi rumori ad alta frequenza rimane sconosciuto. E un gruppo di scienziati sta puntando a sparare come l'ingrediente che dà ai cetacei l'eccesso in più richiesto per passare agli ultrasuoni.
I delfini producono suoni con frequenza variabile a seconda dello scopo dell'animale. L'udito umano raggiunge un massimo di 20 KHz, quindi di solito possiamo sentire i clic e i trilli di un delfino, che si pensa siano usati per la comunicazione. Ma quando si ecolocia, i delfini aumentano la frequenza al range ultrasonico. Lo staccato di un delfino può avere un clock di circa 100 KHz, più alto di un fischio da cane.
Anche così, "non si può fare un fischio al cane solo fischiettando", afferma Aaron Thode, ricercatore presso Scripps Institution of Oceanography. Ma mescola un po 'di moccio e la situazione potrebbe cambiare completamente.
I delfini fanno i loro rumori con l'uso di una serie di strisce piene di grasso chiamate borse dorsali situate sotto lo sfiatatoio. Questa cavità nasale è sigillata da un paio di labbra che assomigliano e sono comunemente chiamate "labbra da scimmia", spiega Thode che ha presentato l'ipotesi sul muco questa settimana al 171 ° Meeting dell'Acoustical Society of America a Salt Lake City, Utah.
Per fare clic sott'acqua, i delfini spingono l'aria attraverso queste labbra di scimmia nella cavità vuota sotto lo sfiatatoio sigillato. "Se unisci le tue labbra e le stringi, fai suonare il lampone, giusto?" Dice Thode prima di emettere rumori di flatulenza. "Questo è effettivamente ciò che [gli scienziati] pensano che i delfini stiano facendo."
Tuttavia, il modo in cui passano dal soffiare lamponi ai fischietti per cani è un po 'meno chiaro e ha eluso a lungo gli scienziati. Circa 15 anni fa, i ricercatori dell'Ufficio di ricerca navale hanno tentato e non sono riusciti a ricreare meccanicamente i clic sull'ecolocalizzazione, afferma Thode. Anche adesso, nessuno è stato in grado di emettere il suono meccanicamente.
La Marina impiega in realtà una piccola forza di delfini per usare la loro padronanza dell'ecolocalizzazione per identificare in sicurezza oggetti come le mine antiuomo sepolte, afferma Ted Cranford, un biologo marino della San Diego State University. "Gli animali non commettono molti errori", dice. "Ma i sistemi sonar creati dall'uomo non sono privi di errori."
Quindi la speranza era di attingere all'abilità del delfino e migliorare i sistemi sonar umani, afferma Cranford, che faceva parte di quel primo progetto ONR. È stato durante l'esame di questi clic utilizzando endoscopi che Cranford e Thode hanno avuto l'idea che il rivestimento di muco sulle labbra delle scimmie potesse essere più di una semplice melma.
Ma in realtà testare ciò che il muco fa al clic è una storia completamente diversa. I suoni sono brevi e rapidi. I delfini possono generare centinaia di clic in un solo secondo. "È difficile riuscire a gestire un processo che si svolge così rapidamente", afferma Cranford.
Da quel momento, Cranford è passato dal moccio, ma l'idea è rimasta impressa nella testa di Thode. Usando nuove tecnologie di analisi del suono, lui e i suoi collaboratori hanno disegnato lo staccato dello scoppio e creato un modello di base per cercare di spiegare come sarà.
Hanno scomposto il profilo dei clic sui delfini e hanno scoperto che spesso accade in due parti. Inizialmente c'è un tonfo, seguito da un anello. Questo è simile al colpire una campana con un martello: il martello colpisce per produrre un tonfo, poi rimbalza permettendo a vibrare in un anello, spiega.
Tuttavia, i ricercatori non sono stati in grado di produrre un insieme simile di suoni con una frequenza sufficientemente elevata fino a quando non hanno aggiunto una sostanza ad alta viscosità al loro modello. L'aggiunta di snot al mix di equazioni ha spinto i suoni nella gamma ultrasonica.
Ma perché dovrebbe importare qualcosa? Le labbra della scimmia del delfino hanno uno strato largo di pelle in cima, spiega Thode. Il muco sta probabilmente facendo aderire le superfici delle labbra. Quando le labbra si lasciano andare, lo fanno con uno schiocco, producendo un suono ad ultrasuoni. Usando questo modello sono stati anche in grado di spiegare una parte della variabilità dei suoni dei delfini.
"Non puoi semplicemente scoppiare due palle da biliardo o mettere insieme due pezzi di tessuto molto secchi e generare ciò che senti di uscire da un delfino", dice. "Ci dovrà essere qualcosa che sta succedendo su quella piccola scala con un po 'di tessuto sciolto e un moccio appiccicoso."
In particolare, tuttavia, questa idea non è ancora passata attraverso la revisione tra pari, subisce la rigorosa ricerca di processo che consente agli altri scienziati sul campo di pesare. Anche così, l'idea è intrigante, afferma Paul Nachtigall, un biologo specializzato in marine mammiferi presso l'Istituto di biologia marina delle Hawaii, che non è stato coinvolto nella ricerca.
Ci sono dettagli incredibili nel "capolavoro acustico" che è l'ecolocalizzazione sia nei clic in uscita che nel modo in cui i delfini elaborano i sussurri di ritorno. Nachtigall sottolinea che nessuna cosa spiegherà la spettacolare ginnastica acustica dei cetacei.
"Molte persone stanno cercando il proiettile d'argento", dice. "Stanno cercando una cosa da dire, " Ho scoperto perché l'ecolocalizzazione dei delfini è così fantastica, eccola. " Ma penso che ci debbano essere molti, molti, molti 'questo è suo' ”.
Parte del problema, afferma Cranford, è che le creature vengono spesso studiate seduti in una vasca, che è uno stato assolutamente innaturale per i delfini. Di solito vivono in gruppi, viaggiando e spostandosi costantemente. Quando si ecolociano, i loro corpi si flettono e scivolano nell'acqua.
"Al fine di semplificarlo, in modo che possiamo almeno provare a capire cosa sta succedendo, dobbiamo farli ... rimanere fermi", dice. Per questo motivo, “non stai ottenendo l'intera immagine. Stai ricevendo questo piccolo, piccolo frammento di ciò che possono fare. "
"Ci vorrà del tempo per svelare tutta questa faccenda", afferma Cranford. Ma già nel corso dei decenni di lavoro, gli scienziati hanno lentamente iniziato a stuzzicare le complessità del delfino, fino all'importanza del loro moccio.
