تستطيع حيتان البالين التواصل وتحديد مواقع بعضها البعض بفضل سلسلة من الأصوات التي يمكنها من خلالها السفر لمسافات طويلة في المحيطات المظلمة والغامضة. هذه الأغاني الغامضة، التي تكون في بعض الأحيان معقدة للغاية، فتنت البشر منذ اكتشافها قبل 50 عاما، لكن كيفية خلقها لم تكن معروفة حتى الآن.
وقام فريق دولي من الباحثين بالبحث عن جثث الحيتان المختلفة (الأحدب والمنك والحوت الشمالي) الذين تقطعت بهم السبل على الشواطئ الدنماركية والاسكتلندية لحل اللغز. وبهذه الطريقة، تمتلك هذه الثدييات البحرية هياكل فريدة في الحنجرة تسمح لها بإصدار أصوات منخفضة التردد. وفي الوقت نفسه، لسوء الحظ، فإنها أيضًا تقلل من نطاق اتصالاتها من خلال عدم قدرتها على إنتاج أصوات أعلى من الضوضاء البشرية التي تغزو المحيطات اليوم.
العمل المنشور في المجلة 'طبيعة'، وتبين أن هذا يمثل تحديًا كبيرًا لأن أنسجة الحوت تتحلل بسرعة كبيرة وكان على العلماء أن يكونوا سريعين جدًا في إزالة الحنجرة من الجثث. يتذكر ماغنوس والبيرج، خبير الحيتان في جامعة جنوب الدنمارك والمؤلف المشارك للدراسة: “من المعروف أن الحيتان تنفجر على الشواطئ”.
على شكل حرف U
ويوضح قائلاً: “تطورت الحيتان المسننة والحيتان البالينية من ثدييات برية كان لديها حنجرة تؤدي وظيفتين: حماية الشعب الهوائية وإصدار الصوت”. تيكومسيه فيتشمن قسم البيولوجيا المعرفية والسلوكية بجامعة فيينا بالنمسا. ومع ذلك، عندما عادوا إلى الحياة المائية، كان لا بد من استبدال الحنجرة لتجنب الاختناق تحت الماء.
لمواصلة إنتاج النطق، طورت الحنجرة الجديدة هياكل جديدة موجودة فقط في هذه الحيوانات. أولاً، تغيرت الغضاريف الصغيرة في الحنجرة البشرية، وهي الغضاريف الطرجالية التي تغير موضع الحبال الصوتية لدينا، بشكل كبير في الحيتان. “إنها تتطور إلى أسطوانات كبيرة وطويلة متصلة بالقاعدة، وتشكل هيكلًا صلبًا كبيرًا على شكل حرف U يمتد على طول الحنجرة بالكامل”، يوضح كوين إليمانز من قسم الأحياء. جامعة جنوب الدنمارك. يقول فيتش: “ربما حدث هذا لإبقاء المسالك الهوائية متصلبة ومفتوحة عند الحاجة إلى إدخال وإخراج كميات كبيرة من الهواء أثناء التنفس المتفجر السطحي”.
يدفع هذا الهيكل على شكل حرف U وسادة كبيرة من الدهون داخل الحنجرة. عندما يحدث ذلك، تهتز هذه الوسادة وتصدر أصواتًا منخفضة التردد جدًا تحت الماء.
رسم الحوت الأحدب يظهر غضاريف الحنجرة
باتريشيا جاكلين ماتيك
مغطاة بحركة المرور البحرية
لفهم كيف يمكن لنشاط العضلات أن يغير الأصوات، أنشأ الباحثون نموذجًا حسابيًا لحنجرة الحوت بأكملها. وتنبأ النموذج ثلاثي الأبعاد بدقة بنتائج التجارب، مع السماح بحساب الخصائص الصوتية التي لا يمكن قياسها في المختبر، مثل نطاق التردد. ولاحظوا أن الخصائص التشريحية للحيتان تمثل حدودًا فسيولوجية لا يمكن التغلب عليها. الجزء الأكثر رعبا هو أنهم لا يستطيعون الهروب من الضوضاء التي نحدثها نحن البشر لأنها تحجب أصواتهم، وبالتالي، تحد من نطاق اتصالاتهم.
يقول إليمانز: “لسوء الحظ، يتداخل نطاق التردد والحد الأقصى لعمق الاتصال البالغ 100 متر تمامًا مع نطاق التردد المهيمن وعمق الضوضاء التي يسببها الإنسان بسبب حركة المرور البحرية”.
التسجيل الأول لأغاني روجر والحوت الأحدب كاتي باين بعد أن لقي صدى عميقًا لدى البشرية في السبعينيات، أطلقت الصوتيات الحيوية البحرية هذا المجال المزدهر وأثارت اهتمامًا عالميًا بجهود الحفاظ على البيئة البحرية. كوين يتذكر إليمانز. ويواصل قائلاً: “هذه السجلات مهمة للغاية بحيث يمكن العثور عليها في مهمات فوييجر الفضائية”.
ووفقا للباحثين، أعطى بينز للناس فكرة عن مدى هدوء البحار قبل أن يبدأ البشر في استخدام القوارب المروحية على نطاق واسع والحفاظ على تشغيل المولدات الداخلية. إنها المحيطات التي نشأت فيها الحيتان.
ويحذر إليمانز قائلاً: “مقارنة بالسبعينيات، أصبحت محيطاتنا الآن مليئة بالضوضاء التي يسببها الإنسان من ممرات الشحن وعمليات الحفر والمدفعية الزلزالية”. ولذلك» فإن هذا النوع من الضوضاء يتطلب ضوابط صارمة لأن هذه الحيتان تعتمد على الصوت للتواصل. “الآن نظهر أنه على الرغم من فسيولوجيتهم المذهلة، إلا أنهم لا يستطيعون الهروب من الضوضاء التي يصدرها البشر في المحيطات.”
