نهنگ‌ها چگونه در اقیانوس آواز می‌خوانند؟

آواز نهنگ‌ها چنان بلند است که فرسنگ‌ها دورتر شنیده می‌شود

پژوهشگران در تحقیقی حنجره سه وال به‌گل‌نشسته و مرده را بررسی کردند و به کشف چگونگی آوازخوانی وال گوژپشت و سایر وال‌ها نزدیک شدند.

به گزارش اسوشیتدپرس، به گفته پژوهشگران، حنجره وال‌ها یا به‌اصطلاح متداول نهنگ‌ها، طوری تکامل‌ یافته است که بتوانند آوازشان را چنان بلند سر دهند که از دل اقیانوس عبور کند و فرسنگ‌ها آن‌سوتر شنیده شود.

دانشمندان پیش‌ازاین نیز این واقعیت را می‌دانستند؛ اما سازوکار پشت این آواز بلند مشخص نبود. حالا پژوهشگران به راه‌حلی برای کشف چگونگی تولید چنین صدای بلندی نزدیک‌تر شده‌اند و تصور می‌کنند راز این آواز پرقدرت در «حنجره تخصص‌یافته وال‌ها» نهفته است.

البته که طبق نظر کارشناسان، اندازه داده‌های بررسی‌شده در این پژوهش کوچک‌تر از آن است که بتوان آن را به‌سادگی به تمام وال‌ها تعمیم داد، اما دست‌کم مسیر پژوهش‌های آینده را تا حدود زیادی روشن کرده است و فرضیه‌هایی جدی در پیش روی ما قرار می‌دهد.

در این مقاله که در مجله نیچر منتشر شده است، کوئن المانز از دانشگاه جنوب دانمارک و همکارانش حنجره سه وال به‌گل‌نشسته و مرده را از سه گونه وال گوژپشت، وال مینکی و وال سئی بررسی کردند. هر سه گونه یادشده از خانواده وال‌های بالن‌دار و بی‌دندان به شمار می‌روند.

Read More

This section contains relevant reference points, placed in (Inner related node field)

دانشمندان طی این پژوهش، جریان هوای هدایت‌شده‌ای را از میان این حنجره‌ها عبور دادند تا ببینند حین عبور هوا، کدام بافت‌ها مرتعش می‌شوند. آن‌ها افزون بر این، مدل‌هایی رایانه‌ای از صدای وال سئی ساختند و آن را با صدای ضبط‌شده از همین‌گونه در حیات‌وحش مقایسه کردند.

وال‌ها از قرن‌ها پیش، معمایی بزرگ برای طبیعی‌دانان محسوب می‌شدند. گرچه مردم غیرمتخصص عموما از قدیم، وال‌ها را نوعی ماهی تلقی می‌کردند، اما طبیعی‌دانان از دوره باستان می‌دانستند که وال‌ها به بچه‌های خود شیر می‌دهند و از این نظر وال‌ها را به جانوران پستاندار خشکی‌زی نزدیک می‌دانستند.

با گسترش پژوهش‌های علمی درباره کالبدشناسی مقایسه‌ای وال‌ها طی سده‌های هفدهم و هجدهم میلادی، طبیعی‌دانان بی‌هیچ تردیدی وال‌ها را جزو پستانداران رده‌بندی کردند ولی همچنان نمی‌دانستند چطور ممکن است پستانداران که روی زمین و بر چهارپا راه می‌روند، سر از دریا درآورده و به موجوداتی شناگر با بدن شبیه ماهی‌های غول‌آسا تبدیل شده باشند.

وال‌ها از کجا آمده‌اند؟

چارلز داروین درباره تکامل وال‌ها این فرضیه را مطرح کرد که حیوانی گوشت‌خوار، شاید شبیه خرس، برای شکار ماهی به دریا رفته و نسل‌اندرنسل به‌قدری در دریا و صید ماهی موفق بوده که انتخاب طبیعی، مسیر تغییرات این‌گونه را به سمت انتخاب دست‌وپاهایی باله‌مانند تغییر داده و وال‌ها این‌گونه از دودمانی خشکی‌زی مثل پستانداران تکامل یافته‌اند.

در ادامه در پژوهش‌های سه چهار دهه اخیر، حقیقت شگفت‌انگیزی درباره وال‌ها روشن شد و دانشمندان دریافتند که وال‌ها (چه وال‌های بالن‌دار و چه وال‌های دندان‌دار که شامل دلفین‌ها هم می‌شوند) از نسل خویشاوندان قدیمی اسب‌های آبی، یعنی همان پستانداران خطرناک رودخانه‌های آفریقا، تکامل یافته‌اند.

نیاکان وال‌ها و اسب‌های آبی، ۵۰ میلیون سال پیش جانوری شبیه گراز، با اشتهایی مثال‌زدنی برای خوردن گیاهان و گوشت جانوران، به‌خصوص ماهی‌ها بوده و هم برای ماهیگیری، هم برای فرار از چنگ و دندان شکارچیان آن زمان، به زیرآب می‌رفته و می‌توانسته چند دقیقه‌ای زیر آب بماند و نفس خود را حبس کند.

اسب‌های آبی همین سبک زندگی را کمابیش تا امروز ادامه دادند ولی عموزاده‌های آن‌ها بیشتر و بیشتر به آب وابسته شدند و طی ۵۰ میلیون سال، انواع و اقسام وال‌ها و دلفین‌ها از نسل این جانوران آبزی پیدا شدند. بنابراین وال‌ها و دلفین‌ها در کنار اسب‌های آبی، خویشاوندان نزدیک نشخوارکنندگان به شمار می‌روند و ازاین‌رو، وال‌ها ازنظر تکاملی بیشتر به گاو و گوسفند و گوزن و زرافه شبیه‌اند که همگی از دسته نشخوارکنندگان محسوب می‌شوند.

به‌ عبارت‌ دیگر، آواز وال‌ها از چیزی شبیه مومو گاو یا بع‌بع گوسفند تکامل یافته، اما همان‌طور که تغییرات ظاهری فراوانی در این گروه خاص از زوج‌سمان دریایی (که مدت‌ها است سم‌های خود را از دست داده‌اند) پیدا شده، حنجره آن‌ها هم دستخوش تغییرات زیادی شده است.

برخلاف گاو و گوسفند و انسان‌ و سایر پستانداران، حنجره وال‌ها فاقد تارهای صوتی است. تارهای صوتی که در حنجره ما قرار دارد، در حقیقت تار نیستند، بلکه دو پرده‌اند که مسیر حنجره را به‌طور کامل یا نصفه مسدود می‌کنند و هوا باید از شکاف میان آن‌ها عبور کند. ما با باز و بسته کردن شکاف میان این دو پرده، صدای تولیدشده در حنجره خود را واپایش می‌کنیم. وال‌های بالن‌دار این پرده‌های موسوم به تار صوتی را از دست داده‌اند.

وال‌های بالن‌دار در عوض، توده‌ای حجیم از چربی و ماهیچه دور حنجره خود دارند که ساختاری «یو» (U) مانند دارد و به وال‌ها امکان می‌دهد توده حجیمی از هوا را ناگهان از میان حنجره عبور دهد. وال‌ها با منقبض کردن توده ماهیچه و چربی پیرامون حنجره و فشردن این ساختار «U-مانند»، صدا تولید می‌کنند و آواز سر می‌دهند.

جرمی گلدباگن، دانشیار اقیانوس‌شناسی در دانشگاه استنفورد که در نوشتن این مقاله نقشی نداشته، درباره این پژوهش می‌گوید این جامع‌ترین کار پژوهشی انجام‌شده تاکنون درباره سازوکار تولید صوت در حنجره وال‌های بالن‌دار است. به گفته او، با توجه به تنوع صوت‌شناختی گسترده‌ای که در آواز وال‌ها به گوش می‌رسد، این قبیل مطالعات باید گسترده‌تر شوند؛ مثلا ما هنوز دقیقاً نمی‌دانیم وال‌های گوژپشت آوازهای خاص و منحصربه‌فرد خود را که هنگام حرکت گله‌ها در اقیانوس از فرسنگ‌ها دورتر به گوش می‌رسد، چگونه ایجاد می‌کنند.

هرچند آواز وال‌ها بلند است، اما مدل‌سازی‌های رایانه‌ای نشان می‌دهند که حنجره وال‌ها نمی‌تواند آوازهایی بلندتر از سروصدای کشتی‌ها و سایر ادوات دریانوردی ما انسان‌ها ایجاد کند. وال‌ها واقعا از سروصدای کشتی‌ها آزار می‌بینند، از آن متاثر می‌شوند، توانایی ارتباط خود را از دست می‌دهند و هیچ راهی نیز برای اینکه صدای خود را از سروصدای کشتی‌ها بلندتر کنند، ندارند.

مایکل نُد، مدیر مرکز علوم دریایی دانشگاه کوئینزلند استرالیا، می‌گوید: «برخی وال‌ها آواز را به‌عنوان فریاد جفت‌خواهی سر می‌دهند و مزاحمت صنعت کشتی‌رانی برای این حیوانات، واقعا پیامدهای نگران‌کننده‌ای دارد. برای جمعیت‌های پراکنده و دورافتاده وال‌ها، مثلا وال‌های آبی جنوبگان، این خطر جدی وجود دارد که باوجود محیط پرسروصدای اقیانوس‌ها نتوانند هیچ جفتی پیدا کنند؛ گرچه گونه‌هایی همچون وال‌های گوژپشت که در دسته‌های پرتعداد حرکت می‌کنند، بخت بیشتری برای جان به در بردن از شر سروصداهای کشتی‌های ما آدم‌ها دارند.»

حنجره‌های بررسی‌شده در این پژوهش، متعلق به وال‌های نابالغ و نوجوان بودند و نه نرهای بالغ آوازخوان. به همین دلیل، جویی ریدنبرگ، دانشمند متخصص وال‌ها، بر این باور است که باید پژوهش‌های بیشتری بر روی نرهای بالغ انجام شود تا دستاوردهای این پژوهش تایید شود. ریدنبرگ که در مرکز کالبدشناسی و ریخت‌شناسی عملکردی دانشکده پزشکی آیکان در مانت ساینای در نیویورک کار می‌کند در ادامه می‌‌گوید که پژوهش‌های آزمایشگاهی، ما را به همان ‌اندازه به مدل‌سازی آواز وال‌ها نزدیک می‌کند که بررسی آواز وال‌ها در طبیعت می‌تواند ما را به چنین نتایجی برساند. او می‌گوید: «فناوری کنونی در همین حد است که حسگری را به والی بچسبانیم تا وقت آواز خواندن بفهمیم دقیقا کدام قسمت حیوان مرتعش می‌شود؛ منتها هرگز امکان چنین کاری بر روی جانوری وحشی وجود ندارد، ازاین‌رو، تنها چاره باقی‌مانده برای ما، همین بررسی‌های آزمایشگاهی خواهد بود».

بیشتر از علوم