Wieloryby śpiewają o obiedzie. Naukowcy są bliżej zrozumienia ich języka

O czym śpiewają wieloryby? To do tej pory wielka zagadka. Mimo prób zrozumienia języków waleni wiemy na razie jedynie, że jakiś język istnieje - że śpiew wielorybów i delfinów wydaje się zawierać elementy podobne do gramatyki naszych własnych języków.

Nowe badanie amerykańskich uczonych zbliża nas jednak do zrozumienia tego, o czym rozmawiają największe zwierzęta świata. Badacze monitorujący walenie u wybrzeży Pacyfiku wykorzystali podwodne hydrofony oraz zaawansowane algorytmy oparte na głębokich sieciach neuronowych, aby rejestrować i analizować śpiew wielorybów, które sezonowo odwiedzają tamte wody.

Skupili się przede wszystkim na znanych z “gadatliwości” humbaków. Wyniki badań były zaskakujące. Okazało się, że w ciągu kilku lat prowadzenia badań, wieloryby stały się o wiele bardziej rozmowne, zwiększając częstotliwość swoich śpiewów niemal dwukrotnie w ciągu dwóch lat. Badacze sądzą, że ta zmiana wynika z tego, że na objętych badaniem obszarach w tym samym czasie zdecydowanie zwiększyła się ilość dostępnego dla nich pokarmu. A śpiew, rozchodzący się na tysiące kilometrów, może być sygnałem dla innych wielorybów mówiącym: “obiad podano”.

Badanie obejmowało sześć lat danych z regionu Monterey Bay, gdzie wykorzystywany przez naukowców system umożliwił identyfikację ponad 2400 unikalnych osobników humbaków. Dzięki połączeniu danych akustycznych z wizualnymi obserwacjami, pozwalającymi na zidentyfikowanie konkretnych wielorybów za pomocą kształtu plam na ich płetwach ogonowych, naukowcy ustalili, że wzrost częstotliwości śpiewów nie wynikał wyłącznie ze wzrostu liczebności populacji. Wieloryby po prostu miały więcej rzeczy do przekazania kolegom.

Dzięki wykorzystaniu technologii głębokiego uczenia możliwe stało się rozróżnienie sygnałów wydobywających się z różnych gatunków - wali błękitnych, finwali oraz humbaków. W efekcie, naukowcy mogą nie tylko monitorować sezonowe zmiany w śpiewie, ale także analizować, jak czynniki środowiskowe wpływają na ich zachowanie System monitoringu został zaprojektowany tak, aby rejestrować dane niemal w trybie ciągłym, co pozwala na bardzo precyzyjną analizę interakcji między warunkami oceanicznymi a zachowaniami komunikacyjnymi wielorybów.

Przedstawiona przez badaczy analiza danych wskazuje, że zmiany w śpiewie wielorybów korelują ze zmianami w dostępności różnego pożywienia, które jedzą olbrzymy. Humbaki, które równie chętnie jedzą kryla co sardele, zmieniają częstotliwość śpiewu w zależności od dostępności tych dwóch rodzajów pożywienia. Pierwszy odnotowany przez naukowców wzrost intensywności ich śpiewu zbiegł się z intensywnym wzrostem populacji kryla, natomiast kolejne lata charakteryzowały się zwiększoną obecnością sardeli. Zwiększenie intensywności ich śpiewu było szczególnie zauważalne w okresach, kiedy w ich diecie dominowały sardele co sugeruje, że zwierzęta zmieniały swoje zachowanie. Może po prostu ryby bardziej im smakują.

W badaniach zastosowano analizę izotopową, która pozwala analizować pożywienie, które faktycznie zjadają wieloryby. Analiza potwierdziła różnice w diecie między gatunkami. Wyniki wykazały, że płetwale błękitne żywią się w zdecydowanej większości przypadków krylem, a nie sardelami. Z kolei humbaki, dzięki elastyczności pokarmowej, potrafią korzystać zarówno z kryla, jak i z bardziej kalorycznych ryb, co daje im więcej energii i pozwala częściej śpiewać.

Dla naukowców to coś więcej niż ciekawostka. Analiza interakcji między dostępnością pokarmu a intensywnością śpiewu staje się cennym narzędziem do monitorowania zmian w ekosystemie. Większa dostępność ryb, które dostarczają aż 2-3 razy więcej energii niż kryl, może wpływać na wydłużenie okresu aktywności akustycznej humbaków. Najedzone wieloryby śpiewają i w dzień, i w nocy.

Badania wykazały, że akustyczne sygnały wielorybów są silnie zależne od warunków oceanicznych. Procesy upwellingu, czyli wynoszenia zimnych, bogatych w składniki odżywcze wód na powierzchnię, mają kluczowe znaczenie dla rozwoju planktonu, który stanowi podstawę łańcucha pokarmowego. W okresach intensywnego upwellingu obserwowano wzrost populacji kryla, co z kolei korelowało z wyższą wykrywalnością śpiewu u płetwali błękitnych i finwali.

Interesujące są również dane dotyczące migracji wielorybów. Na przykład humbaki migrują z obszarów, gdzie intensywnie się żerują, do ciepłych rejonów, na których się rozmnażają, ale przez kilka miesięcy w zasadzie nic nie jedzą. Następnie powracają do rejonów, na których poszukują pożywienia.

W trakcie tych migracji zauważono zmiany w strukturze i intensywności śpiewu, co sugeruje, że warunki środowiskowe, takie jak temperatura wody oraz obecność obszarów upwellingowych mają wpływ na ich zachowania komunikacyjne. Zauważono też, że w okresach zwiększonej koncentracji ryb, humbaki wydają się poświęcać więcej czasu na śpiew, co może świadczyć o lepszych warunkach pozwalających im spędzać mniej czasu na poszukiwaniu pożywienia.

Przedstawione wyniki mają istotne konsekwencje dla strategii ochrony morskich ekosystemów. Zrozumienie zależności między śpiewem wielorybów a dostępnością pokarmu pozwala na lepsze prognozowanie zmian w ekosystemach morskich oraz monitorowanie wpływu globalnych zjawisk klimatycznych, takich jak morskie fale upałów czy długotrwałe zmiany w upwellingu. Dzięki integracji danych akustycznych i wizualnych możliwe jest określenie, które gatunki są bardziej odporne na zmiany środowiskowe i które strategie adaptacyjne są najbardziej efektywne.

Naukowcy podkreślają, że śpiew wielorybów może stać się narzędziem do wczesnego wykrywania negatywnych zmian w ekosystemie, co jest niezwykle istotne w kontekście rosnącej presji, jaką zmiany klimatu wywierają na zasoby morskie. Przykładowo, zmiany w rytmie i intensywności śpiewu mogą wskazywać na nadchodzące problemy związane z niedoborem pokarmu lub zanikającymi populacjami kryla, co może skutkować modyfikacją strategii zarządzania obszarami chronionymi.