Pukkelhvaler, der vejer omkring 30 ton, formår at fylde munden med vand og byttedyr svarende til deres egen vægt - og svømme videre.
Det er kæmpe overraskelse, som forskere ved Aarhus Universitet har opdaget med brug af en elektronisk enhed påmonteret pukkelhvalerne.
»Det er utroligt, at det kan lade sig gøre, uden at kæben bliver vredet af led,« siger professor Peter Teglberg Madsen fra Institut for Bioscience ved Aarhus Universitet.
Forskerne har nu eftervist, at hvalen gradvist åbner sit gab synkront med sine slag med halen for at optimere biomekanikken.
Hidtil har biologerne troet, at hvalerne stoppede op, når de fyldte munden med deres egen kropsvægt i vand. Det vil dog koste en stor mængde energi at skulle op i fart igen, så hvalerne har stor fordel af at kunne spise på farten.
Peter Teglberg Madsen har beskrevet forskningsresultatet i en ny artikel i Journal of Experimental Biology sammen med Malene Simon fra Grønlands Naturinstitut i Nuuk og Mark Johnson fra University of St. Andrews i Skotland. Både Malene Simon og Mark Johnson er også tilknyttet Aarhus Universitet.
Opdagelsen er foretaget med dykkemålere eller Digital Acoustic Recording Tags (DTAG), som er en videreudvikling af de målere, som Mark Johnson udviklede for ca. 10 år siden, da han var ansat ved Woods Hole Oceanographic Institution i USA.
Mark Johnson er elektroingeniør med speciale i akustik og med en ph.d. fra University of Auckland i New Zealand.
Det er i dag kun Woods Hole, St. Andrews-universitetet og Aarhus Universitet, der har adgang til DTAG til deres forskning.
DTAG'en monteres på pukkelhvalerne med fire sugekopper, hvorefter den optager en lang række informationer.
Enheden indeholder magnetometre og accelerometre, der gør det muligt at bestemme hvalens orientering og acceleration i tre dimensioner, og en tryksensor, der giver oplysning om dybden. Alle disse data opsamles med en frekvens på 50 hertz og med 16 bit opløsning.
Lydsignaler optages kontinuerligt med en hydrofon, som samples med en frekvens på 96 kHz i en opløsning på 16 bit med et fladt frekvensrespons fra 0,4 til 47 kHz.
DTAG'en vejer 300 gram og har et effektforbrug på 150 mW, som leveres fra et lithium-polymer-batteri.
DTAG blev i 2007 og 2008 monteret på fem pukkelhvaler i Godthåbsfjorden i Grønland og forblev på hvalerne i en periode mellem næsten 5 timer og godt 25 timer.
De blev frigivet efter en forprogrammeret tid og fundet igen i havet ud fra de VHF-signaler, de udsendte.
Der blev observeret i alt 164 dyk efter føde til en dybde mellem 81 og 267 meter.
Målingerne viste, at hvalerne bevægede sig med en gennemsnitshastighed på 2,3 meter i sekundet under nedstigning og 2,1 meter i sekunder under opstigning. Den maksimale hastighed var over 3 meter i sekundet, lige inden mundes åbnes for at indtage den store mængde vand og byttedyr.
Når munden fyldes med vand, og pukkelhvalens vægt fordobles til ca. 60 ton, falder hastigheden til 1-1,5 meter i sekundet.
Et dyk efter føde varer omkring otte minutter, og hvalerne formår typisk at spise fem gange på et sådant dyk.
Peter Teglberg Madsen fortæller, at med DTAG kan man i princippet optælle, hvor ofte hvalerne spiser.
Det vil dog være nødvendigt at følge hvalerne over en længere periode, end det hidtil har været muligt.
Det er lydoptagelserne, der i dag bevirker, at datalagret i en DTAG hurtigt fyldes op.
»Næste skridt bliver at udvikle en særlig enhed uden lydoptagelser. Den kan i princippet sidde på hvalen i op til et år for at opsamle data, tælle fødesøgningsevents og sende det via satellitter tilbage til vores skriveborde,« siger Peter Teglberg Madsen.
Når sådanne data foreligger, kan forskerne med Malene Simon i spidsen indregne de store rovdyr, når man vil forudsige effekten af klimaforandringer på økosystemet.
A Digital Acoustic Recording Tag
Peter T. Madsens hjemmeside
Malene Simons hjemmeside
Keeping momentum with a mouthful of water: behavior and kinematics of humpback whale lunge feeding
WHALE LUNGES DISSECTED
Men hvis tags'ene allerede nu kan sende data til "deres skriveborde", jamen så behøver man vel ikke nogen lager kapacitet af betydning for de dér store lyd-filer? Man kan jo bare sende dem afsted, når de er optaget (til skyen eller skrivebordene) og så er der straks plads til nye. Eventuelt kunne de sikkert muligvis streames. Har man overhovedet tænk i disse baner blandt biologerne?
Radiobølger har det overordentligt svært med submarine afsendelser.
Andre sensorer på både sæler, hvaler og fugle må afvente disses kontakt med overfladen før de kan afsende deres data til satelitter eller jordstationerede modtagere.
Med venlig hilsen
Men hvis tags'ene allerede nu kan sende data til "deres skriveborde", jamen så behøver man vel ikke nogen lager kapacitet af betydning for de dér store lyd-filer?
Det kan de nuværende DTAG ikke. Der skal en videreudvikling til, som Peter T. Madsen forklarer i artiklen.
Tak for jeres svar, men det virker ikke som I har læst (og forstået) det jeg skriver.
Jeg citerer lige det interessante afsnit
"Næste skridt bliver at udvikle en særlig enhed uden lydoptagelser. Den kan i princippet sidde på hvalen i op til et år for at opsamle data, tælle fødesøgningsevents og sende det via satellitter tilbage til vores skriveborde,"
Altså: Hvis det bliver mulig at sende "til deres skriveborde" med de nye tags, hvorfor så droppe lyd-filerne? Min undren og mit forslag er intakt.
Altså: Hvis det bliver mulig at sende "til deres skriveborde" med de nye tags, hvorfor så droppe lyd-filerne? Min undren og mit forslag er intakt.
OK, you got a point.
Men jeg tror ikke, at Peter Madsen er så meget interesserede i hvalernes sang, men det er forskere sikkert. Det er vel klart, at en tag uden hydrofon og lagring af lyd må være simplere, men så er det selvfølgelig ikke en Digital Acoustic Recording Tag.
Hvad vejer 30 tons vand nedsænket i vand?
Jeg vil tro at du nok ved hvad 30 tons vand nedsænket i vand vejer. Jeg antager derfor at dit spørgsmål er polemisk ment. Forskellen på at indtage og filtrere dette vand under stilstand eller i bevægelse er netop artiklens pointe. De 30 tons skal jo accellereres, det er det, der koster. Det fremgår at hvalens hastighed nedsættes under fourageringssekvensen. Hvalen har sikkert fundet den optimale balance mellem udgift og indtægt i denne manøvre. Sådan virker naturen, energiforbruget ved livsudfoldelsen optimeres ved evolution, ikke noget nyt i det. Men at hvalen gør det lige på denne måde er dog en ny og interessant detalje...
Vandet foran hvalen må være delvist accelleret som følge af den fremadskridende bevægelse før hvalen åbner munden
Kommentarer (8)