Badania pokazują, że ocean to kakofonia rybich rozmów. Po prostu tego nie słyszymy

[Gość]

• Postępy w zrozumieniu ewolucji pozwoliły naukowcom głębiej docenić bardzo dźwięczny podwodny świat.
• Od znalezienia partnera po obronę swojego terytorium, ryby wykorzystują szereg innowacyjnych mechanizmów do wydawania dźwięków, takich jak wibrowanie pęcherza pławnego lub pękanie ścięgien.
• Badacz Aaron Rice mówi, że komunikacja ryb jest znacznie bardziej zależna od dźwięku, niż nam się wydaje, biorąc pod uwagę, że produkcja dźwięku kilkakrotnie ewoluowała niezależnie.
• Odkrycia oznaczają, że zanieczyszczenie hałasem morskim stanowi duże potencjalne zagrożenie dla zdrowia ekosystemów morskich i słodkowodnych.

Wydaje się naturalne założenie, że ryby i inne morskie bioróżnorodności żyją w cichym świecie; pomysł, że ryby żyją w hałaśliwym ekosystemie, wydaje się dziwny. Jednak nowe badanie w Ichthyology & Herpetology wykazało , że komunikacja akustyczna niezależnie wyewoluowała 33 razy wśród ryb promieniopłetwych, klasy, która zawiera ponad 99% znanych obecnie żyjących gatunków ryb, czyli około 34 000 gatunków.

W przeciwieństwie do tego, komunikacja akustyczna rozwinęła się niezależnie tylko sześć razy w czworonogach, grupie obejmującej wszystkie zwierzęta czteronożne, takie jak płazy, gady, ptaki, ssaki i oczywiście ludzie. Sugeruje to, że słuch i dźwięk są o wiele ważniejsze dla ryb, niż nam się wydaje.

„Badania naukowe nad rybami były stronnicze przez to, jak ludzie postrzegają świat” – mówi główny autor badania Aaron Rice, badacz z Centrum Konserwacji Bioakustyki im. K. Lisy Yang w Cornell Lab of Ornitology. „Kiedy na przykład idziemy pływać, nie czujemy pod wodą zapachu, więc uważamy, że nie ma powodu, dla którego ryby miałyby również wyczuwać pod wodą – podczas gdy w rzeczywistości wiele z nich ma bardzo dobrze rozwinięty węch ”.

To nastawienie rozciąga się również na to, jak życie morskie „widzi” świat; wiele ryb, a nawet koralowców ma dzikie, ultrafioletowe wzory, niewidoczne dla ludzkiego oka. Tak samo jest z dźwiękiem. Chociaż niektóre ryby żyjące na dnie morza całkowicie straciły zdolność widzenia, nie są znane przypadki „głuchych ryb” — wydaje się, że większość, jeśli nie wszystkie ryby, słyszy.

Chociaż pomysł komunikowania się ryb z dźwiękiem zdecydowanie nie jest nowy, postępy w sekwencjonowaniu genomu i filogenetyce ewolucyjnej pozwoliły Rice'owi i współpracownikom przeanalizować wzorce wytwarzania dźwięku w 475 rodzinach ryb, koncentrując się na ewolucji słuchu.

 

 

Według Rice jedną z pierwszych części ciała kręgowców, które ewoluowały, było to, co dziś znane jest jako współczesne ucho, co sugeruje, że zdolność słyszenia dźwięków zawsze była głównym składnikiem ewolucji, przetrwania i zachowania zwierząt.

Naukowcy zakładają, że produkcja dźwięku w rybach prawdopodobnie sięga co najmniej 155 milionów lat, biorąc pod uwagę, że to wtedy pojawiła się jedna z najstarszych rodzin ryb, jesiotry. Jesiotry używają swoich pęcherzy pławnych do wydawania dźwięków .

Chociaż mechanizm odbierania dźwięku może być podobny zarówno u ryb, jak i zwierząt lądowych — tj. uszu — produkcja dźwięku jest tym, co ryby stają się naprawdę innowacyjne. Badanie wykazało, że 60 rodzin ryb wibruje pęcherze pławne, aby wydawać dźwięki, podczas gdy inne łamią ścięgna lub zgrzytają zębami. Innymi słowy, te stworzenia wykorzystują wszystkie części swojego ciała do wydawania hałasu.

Ale po co dokładnie? Podobnie jak zwierzęta lądowe, ryby wykorzystują dźwięk, aby znaleźć partnera, obronić zasoby lub terytorium lub zasygnalizować swoją obecność.

Ryby bębnowe wydają dźwięki głośniejsze niż młot pneumatyczny i mogą godzinami dominować w krajobrazie dźwiękowym nadmorskiego ekosystemu. Sumy są znane z tego, że wydają dźwięki „agonistyczne”, tj. obronne lub agresywne, aby odstraszyć drapieżniki. A Rice mówi, że ropuchy też są dość hałaśliwe.

 

„Podczas gdy wielu ludzi uważa, że ropuchy są brzydkie i siedzą na dnie oceanu nic nie robiąc, tak się składa, że mają one najszybciej kurczące się mięśnie szkieletowe kręgowców w całym królestwie zwierząt, które są przeznaczone do produkcji dźwięku” – mówi Rice.

Rice i jego zespół przejrzeli wszystkie publiczne nagrania dźwiękowe, jakie mogli zdobyć. Ale mówi, że jednym z najtrudniejszych problemów było zlokalizowanie źródeł podwodnych dźwięków.

„W przypadku każdego ekosystemu rafy koralowej lub oceanu, który zarejestrowaliśmy na całym świecie, zawsze otrzymujemy dźwięki, które nie mają pojęcia, z jakiej ryby pochodzą” – mówi.

W tym miejscu społeczność naukowa może wiele czerpać z rdzennej wiedzy. Wiele ryb ma nazwy zwyczajowe po wydawanych przez nie dźwiękach, na przykład rogatnica rafowa ( Rhinecanthus rectangulus ), której hawajska nazwa brzmi Humuhumunukunukuapua – „ryba, która chrząka jak świnia”.

Hawajska ryba rafowa, znana również jako Humuhumunukunukuāpua. Źródło: Bernard Spragg / Flickr

„Istnieją rodzime społeczności rybackie w Azji Południowo-Wschodniej i na Alasce, które nasłuchują ławic ryb, które łowią przez… dźwięki promieniujące przez kadłub ich łodzi. W niektórych przypadkach wkładają wiosło do wody aż po uszy i słuchają wibracji wioseł” — mówi Rice. „Od pokoleń i przez tysiące lat rybacy nauczyli się słuchać ryb”.

Implikacje tej wiedzy rozprzestrzeniają się. Zanieczyszczenie hałasem jest coraz częściej uznawane za jeden z ludzkich czynników wpływających na ekosystemy morskie i słodkowodne, obok zmian klimatycznych, zakwaszenia oceanów, bielenia koralowców, zanieczyszczenia tworzywami sztucznymi, wycieków ropy, spływów chemicznych i innych form zanieczyszczenia.

„Ponieważ mamy tak wiele ryb, których komunikacja zależy od dźwięku – czy to w celu reprodukcji, czy spójności społecznej – sposób, w jaki ryby reagują na wzrost hałasu powodowanego przez człowieka, jest ogromnym znakiem zapytania” – mówi Rice. „Więc podstawowym pytaniem jest, w jaki sposób możemy wykorzystać dźwięki ryb jako wskaźnik wpływu, jaki ludzie mają na ekosystemy przybrzeżne?”

 

Cytaty:

Johnston, CE i Phillips, CT (2003). Produkcja dźwięku u jesiotra Scaphirhynchus albus i S. platorynchus (Acipenseridae). Biologia środowiskowa ryb , 68 (1), 59-64. doi: 10.1023/a:1026015912420

Ryż, AN, Farina, SC, Makowski, AJ, Kaatz, IM, Lobel, PS, Bemis, WE, & Bass, AH (2022). Wzorce ewolucyjne w produkcji dźwięku u ryb. Ichtiologia i herpetologia , 110 (1), 1-12. doi: 10.1643/i2020172

Edytowane 3 Październik 2022 przez Gość