Все О Басе: Как Усатые Киты Слышат Очень Низкие Частоты

{h1}

Финский кит, тип усатого кита, может слышать звуковые волны, которые короче или длиннее его тела, благодаря специальному черепу.

Усатые киты, крупнейшие существа на Земле, могут отправлять чрезвычайно низкочастотные подводные звонки друг другу Но мало что известно о том, как они на самом деле обрабатывают эти звуки. Теперь исследователи обнаружили, что у китов есть специализированные черепа, которые могут улавливать энергию низких частот и направлять ее к слуховым костям.

Исследователи выяснили, что у усатых китов, которые используют во рту тарелки усатых, чтобы отфильтровывать крошечные организмы и другую пищу из океана, есть два способа слышать звук. Если звуковые волны короткие, то есть короче тела кита, волны звукового давления могут проходить через мягкие ткани кита до достижения тимпанопериотического комплекса (TPC), который удерживает жесткие уши кита на его черепе.

Но если звуковые волны длиннее тела кита, они могут вибрировать его череп в процессе, известном как костная проводимость. Исследователи утверждают, что эти более длинные волны могут усиливаться, или громче, когда они вибрируют в черепе. [Изображения: Акулы и Киты сверху]

В 2003 году, несмотря на усилия по спасению, молодой плавникBalaenoptera physalus)умер после того, как он вышел на пляж Сансет-Бич в округе Ориндж, штат Калифорния. Исследователи сохранили голову кита и использовали ее в своем исследовании. Голова кита была помещена в компьютерный томограф, чтобы ее можно было смоделировать на компьютере. Полученная модель включала кожу кита, череп, глаза, уши, язык, мышцы мозга и челюсти и позволила исследователям смоделировать, как звук может распространяться через голову кита.

Модель может показать только анатомию финвалов, но ученые надеются изучить другие виды видов усатых китов, включая синих китов, малых полосатых китов, правых китов и серых китов, говорят исследователи.

Перед запуском симуляции исследователи использовали метод, известный как моделирование методом конечных элементов, который разбивает череп модели на крошечные кусочки и отслеживает, как они работают друг с другом. По словам биолога из Университета штата Сан-Диего Теда Крэнфорда, одного из исследователей исследования, это почти то же самое, что разделить голову кита на блоки Lego Во время симуляционных испытаний отдельные «блоки» позволяли им видеть, как каждый компонент кости вибрирует на разных частотах.

Маркированная компьютерная модель черепа кита (Balaenoptera physalus).

Маркированная компьютерная модель черепа кита (Balaenoptera physalus).

Кредит: SDSU

«На тот момент, с вычислительной точки зрения, это просто простая физическая проблема», сказал Крэнфорд в заявлении. «Но это тот, который требует много вычислительных мощностей. Он может затопить большинство компьютеров».

Моделирование показало, что механизм костной проводимости кита примерно в четыре раза более чувствителен к низкочастотным звукам, чем механизм давления, который проходит через TPC. На самом деле, самые низкие частоты, используемые плавниками (10 герц до 130 герц), в 10 раз более чувствительны в случаях костной проводимости, обнаружили исследователи.

«Костная проводимость, вероятно, является преобладающим механизмом слуха у китов и других усатых китов», - сказал Крэнфорд. «Это, на мой взгляд, грандиозное открытие».

Новые данные могут помочь укрепить аргументы в пользу законов, ограничивающих количество техногенного шумового загрязнения, которое, как считается, мешает подводным вызовам китов, включая шум от коммерческого судоходства, военных учений и буровых работ на нефть и природный газ.,

«То, что делает наш вклад, - это дает нам представление о том, как крупнейшие животные мира слышат по странному механизму, не менее», - сказал Петр Крисл, инженер Калифорнийского университета в Сан-Диего. «Это исследование привело к одному прекрасному принципу: анатомическая структура не случайна. Она функциональна и часто красиво спроектирована непредвиденными способами».

Исследование было опубликовано сегодня (29 января) в журнале PLOS ONE.

Следуйте за Лорой Геггель в Твиттере @LauraGeggel, Следуйте Живой Науке @wordssidekick, facebook, Оригинальная статья о WordsSideKick.com.





RU.WordsSideKick.com
Все права защищены!
Перепечатка материалов разрешена только с простановкой активной ссылки на сайт RU.WordsSideKick.com

© 2005–2020 RU.WordsSideKick.com