Delfiny butlonose wyczuwają elektryczność

Nawet zakopane w dnie oceanu ryby mogą nie mieć szans w starciu z głodnym delfinem butlonosym. Według naukowców delfiny mają bystry wzrok i wyjątkowy zmysł słuchu. Ponadto potrafią wyczuć pola elektryczne emitowane przez swoją ofiarę. nowe badania.

Naukowcy z zoo w Norymberdze i Uniwersytetu w Rostocku (Niemcy) połączyli siły, aby dowiedzieć się, jak wrażliwe są te ssaki morskie na pola elektryczne. Wyniki mogą wyjaśnić, w jaki sposób delfiny wykrywają ukryte ryby z bliskiej odległości, a nawet dostarczyć wskazówek, dlaczego zwierzęta czasami osiadają na plażach.

„Delfiny to fascynujące zwierzęta, które od wielu dziesięcioleci cieszą się zainteresowaniem opinii publicznej i nauki” – mówi Tim Hüttner, główny autor badania. „A jednak w XXI wieku wciąż jesteśmy w stanie odkryć coś zupełnie nowego”.

Elektroczułe pyski

Elektrorecepcja pasywna, zdolność do wykrywania i analizy pól elektrycznych w środowisko, występuje u wielu kręgowców wodnych, głównie ryb. Wśród ssaków wykazano to eksperymentalnie u dziobaka, kolczatki krótkodziobej i delfina gujańskiego.

Odkrycia te zainspirowały Hüttnera wraz z Guido Denhardtem i współpracownikami do zbadania innego ssaka morskiego, delfina butlonosego. W poprzedni eksperymentodkryli, że podobnie jak delfiny z Gujany, delfiny butlonose mają wzdłuż pysków rzędy dołków, zwanych dołkami wibrysowymi. Zespół wykazał, że wgłębienia te mają bardzo podobną strukturę i unerwienie do wgłębień elektroreceptywnych delfina gujańskiego, a także przypominają struktury wykorzystywane przez rekiny do wykrywania pól elektrycznych, zwane ampułkami Lorenziniego. Natomiast w testach behawioralnych trzymane w niewoli delfiny butlonose spontanicznie reagowały na słabe pola elektryczne.

W ramach nowego badania naukowcy postanowili określić progi wykrywalności delfinów butlonosech dla słabych pól elektrycznych prądu stałego (DC) i prądu przemiennego (AC). Obiektami badania były Dolly i Donna, dwa delfiny butlonose żyjące w zoo w Norymberdze. Każdego delfina nauczono opierać szczękę na zanurzonym metalowym pręcie z elektrodami bezpośrednio nad pyskiem. Zwierzęta uczono odpływać w ciągu 5 sekund od odebrania bodźca (takiego jak dźwięk) lub pozostawać w bezruchu w przypadku braku bodźca.

Hüttner twierdzi, że gdy delfiny zrozumiały zasady zadania, badacze zastosowali pierwsze elektryczne bodźce prądu stałego, a delfiny natychmiast zareagowały.

„Oboje zareagowali prawidłowo już po pierwszej próbie, a wyniki Dolly były niemal doskonałe w ciągu pierwszych 100 prób” – mówi. „Następnie krok po kroku zmniejszaliśmy intensywność pola elektrycznego i byliśmy w stanie określić próg czuciowy”.

Ostatecznie Donna okazała się nieco bardziej czuła, wykrywając pola elektryczne prądu stałego o wartości 2,4 μV/cm, podczas gdy Dolly wykryła pola o wartości zaledwie 5,5 μV/cm. Te progi wykrywalności są porównywalne z progami wykazywanymi przez delfina z Gujany.

Naukowcy przetestowali także wrażliwość delfinów na pola prądu przemiennego, ponieważ żywe zwierzęta wytwarzają zarówno statyczne, jak i pulsujące pola elektryczne poprzez oddychanie i inne ruchy. Progi wykrywalności pól prądu przemiennego (przedstawiane przy 1, 5 i 25 Hz) były na ogół wyższe niż te dla pól prądu stałego, a wrażliwość delfinów na pola prądu przemiennego malała wraz ze wzrostem częstotliwości.

Super zmysły

Do czego delfiny butlonose używają zmysłu elektrycznego? Ich zasięg wykrywania słabych pól elektrycznych jest znacznie niższy niż w przypadku rekinów, które są uznanymi specjalistami w dziedzinie elektryki, mówi współautor badania Guido Denhardt.

„Delfiny mogą używać tego zmysłu do wykrywania ryb dennych z bliskiej odległości, gdy inne zmysły są ograniczone” – mówi. „Delfiny podczas polowania wkopują się w osad na głębokość nawet pół metra, ograniczając użyteczność wzroku i echolokacji. Ten zmysł elektryczny może pomóc im wykryć i złapać zakopane ryby”.

Denhardt i Hüttner podejrzewają również, że delfiny i inne zębowce mogą wykorzystywać tę zdolność sensoryczną do orientacji na dużą skalę. Mówią, że każde zwierzę elektroczułe ma potencjał do wykrywania pola magnetycznego planety. Delfin pływający w słonej wodzie przez ziemskie pole magnetyczne z prędkością 10 m/s może wygenerować wykrywalne pole elektryczne o wartości 2,5 μV/cm w całym swoim ciele. Pływając szybciej, byłby jeszcze bardziej skłonny do wyczucia pola magnetycznego, co potencjalnie umożliwiłoby mu nawigację po globie za pomocą mapy magnetycznej.

Naukowcy uważają, że ich odkrycia mogą nawet pomóc w wyjaśnieniu zjawiska masowego wyrzucenia na brzeg, podczas którego wyrzucana jest na brzeg duża liczba pozornie zdrowych zębowców.

„To pierwsza wskazówka, że ​​elektrorecepcja może być zmysłowym wyjaśnieniem masowych splotów” – mówi Hüttner. „Mamy nadzieję, że doprowadzi to do dalszych badań, które pomogą nam zrozumieć, dlaczego delfiny są wyrzucone na brzeg często związane z anomaliami geomagnetycznymi lub zmianami pól geomagnetycznych powodowanymi przez słońce burze.”

Zdaniem Denhardta odkrycia podkreślają również, jak ważne jest, aby nie ograniczać zwierzęcia do jednej modalności sensorycznej. Mówi, że badania sensoryczne delfinów są zwykle zdominowane przez badania echolokacji, ponieważ jest to szczególna modalność. Ale delfiny posiadają arsenał zmysłów.

„Oczywiście mają echolokację i słuch bierny. Mają bardzo dobry wzrok. Mają zmysł dotyku i węchu. Teraz wiemy, że mają także elektrorecepcję” – mówi Denhardt.

„Myślę, że musimy rozważyć zwierzę jako całość. Świat percepcyjny tych zwierząt jest złożony, a elektrorecepcja jest jego częścią.