Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Jak "zmierzyć" kaszalota?

Recommended Posts

Naukowcy z instytutu Scripps Oceanography opracowali metodę pozwalającą na ustalenie wielkości ciał oraz niektórych organów wewnętrznych kaszalotów na podstawie wytwarzanych przez nie dźwięków. Technika ta może stać się ważnym narzędziem dla badaczy pracujących nad ochroną tych morskich gigantów.

Idea identyfikacji osobników kaszalota na podstawie dźwięków ma już kilkadziesiąt lat, lecz nigdy dotąd nie udało się połączyć analizy akustycznej oraz nagrywania zachowań zwierząt za pomocą kamer. Przełomu dokonało dwoje badaczy: Delphine Mathias i Aaron Thode.

Przez długi czas za największą przeszkodę w badaniach nad kaszalotami uznawano znaczną głębokość, na której zwierzęta te polują. Naukowcy wykorzystali jednak fakt, iż te morskie olbrzymy podkradają się w pobliże łodzi rybackich i wyławiają ryby schwytane, lecz jeszcze nie wyłowione przez ludzi.

Wyjątkowo atrakcyjnym celem dla waleni były kutry łowiące ryby zwane anoplopomami (A. fimbria). Ich załogi chwytają ryby na rzędy krótkich sznurów z doczepionymi hakami zawieszone wzdłuż kilkusetmetrowej liny. Badania ułatwiał dodatkowo fakt, iż dźwięki wytwarzane przez kutry najwyraźniej wabiły kaszaloty.

Nietypowa forma "kradzieży" jest dla waleni na tyle atrakcyjną formą zdobywania pożywienia, że rezygnują one ze swojej naturalnej tendencji do polowania w samotności i pozyskują pokarm wspólnie. Nie jest to jednak proste - jeden z osobników musi chwycić linę i potrząsać nią, podczas gdy pozostałe czatują i chwytają ryby, które odczepiły się od haków. Przy tak skomplikowanej strategii polowań było oczywiste, że sprawna wymiana informacji jest rzeczą niezbędną.

Dźwięki wabiące walenie do łodzi zidentyfikowano już kilka lat temu, lecz naukowcy postanowili pójść za ciosem i dokonać bardziej szczegółowych obserwacji zwierząt za pomocą kamer. Efektem takiego podejścia był przełomowy materiał dźwiękowo-wizualny, na podstawie którego udało się uzyskać nowe, istotne informacje na temat kaszalotów.

Analiza zebranych informacji pozwoliła na zaobserwowanie wyraźnej zależności pomiędzy rozmiarem zwierzęcia i charakterystyką wytwarzanych przez nie fal dźwiękowych. Co więcej, analiza sygnałów akustycznych pozwala na określenie rozmiaru organów wewnętrznych odpowiedzialnych za wytwarzanie niektórych rodzajów cennego dla ludzi wielorybiego tłuszczu.

Badania Mathias i Thode'a mogą mieć istotne znaczenie dla ochrony waleni. Dokładna identyfikacja ich populacji jest bowiem rzeczą kluczową dla ustalenia kondycji osobników oraz szans gatunku na przetrwanie. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      W artykule, opublikowanym właśnie na łamach Physical Review Letters, grupa fizyków wysunęła hipotezę, że fale dźwiękowe... posiadają masę. To zaś by oznaczało, że mogą odczuwać bezpośredni wpływ grawitacji. Uczeni sugerują, że fonony w polu grawitacyjnym mogą posiadać masę. Można by się spodziewać, że zagadnienia z zakresu fizyki klasycznej, takie jak to, są od dawna rozstrzygnięte, mówi główny autor artykułu, Angelo Esposito z Columbia University. Wpadliśmy na to przypadkiem, dodaje.
      W ubiegłym roku Alberto Nicolis z Columbia University i Riccardo Penco z Carnegie Mellon University zasugerowali, że fonony mogą mieć masę w materii nadciekłej. Esposito i jego zespół twierdzą, że efekt ten można obserwować też w innych ośrodkach, w tym w zwykłych płynach, ciałach stałych oraz w powietrzu.
      Mimo, że masa niesiona przez fonon jest niewielka i wynosi około 10-24 grama, może być mierzalna. Jednak, jeśli próbujemy ją zmierzyć, okaże się że jest ona ujemna, zatem fonon będzie „spadał do góry”, czyli oddalał się od źródła grawitacji.
      Gdyby ich masa była dodatnia, opadałyby w dół. Jako, że jest ujemna, opadają w górę, mówi Riccardo Penco. Przestrzeń na jakiej „opadają” jest równie niewielka, co ich masa i zależy od medium, przez który fonon się przemieszcza. W wodzie, gdzie dźwięk przenosi się z prędkością 1,5 kilometra na sekundę, ujemna masa fononu powoduje, że odchylenie wynosi 1 stopień na sekundę. Taki odchylenie bardzo trudno zmierzyć.
      Nie jest to jednak niemożliwe. Zdaniem Esposito można by tego dokonać w ośrodku, w którym dźwięk przemieszcza się bardzo wolno. Wykonanie pomiaru powinno być możliwe np. w nadciekłym helu, gdzie prędkość dźwięku może spaść do kilkuset metrów na sekundę. Alternatywnym sposobem dla poszukiwania miniaturowych skutków przechodzenia fononu przez egzotyczne ośrodki może być szczegółowe badania bardzo intensywnych fal dźwiękowych.
      Z wyliczeń zespołu Esposito wynika, że trzęsienie ziemi o sile 9 stopni powinno uwolnić tyle energii, że zmiana przyspieszenia dźwięku w polu grawitacyjnym powinna być mierzalna za pomocą zegarów atomowych. Co prawda obecnie dostępna technologia nie jest wystarczająco czuła, by wykryć pole grawitacyjne fal sejsmicznych, ale w przyszłości powinno być to możliwe.
      Zanim nie przeczytałem tego artykułu, sądziłem, że fale dźwiękowe nie przenoszą masy, mówi Ira Rothstein z Carnegie Mellon University. To ważne badania, gdyż okazuje się, że w fizyce klasycznej, o której sądzimy, że ją rozumiemy, można znaleźć coś nowego. Wystarczy dokładnie się przyjrzeć, by znaleźć niezbadane obszary.
      Esposito nie wie, dlaczego dotychczas nikt nie wpadł na ten pomysł, co jego zespół. Może dlatego, że zajmujemy się fizyką wysokich energii, więc grawitacja to nasz chleb powszedni. To nie żadne teoretyczne czary-mary. Można było wpaść na to już przed wielu laty.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Odchody waleni okazują się niezwykle ważnym elementem morskiego łańcucha pokarmowego i cyklu obiegu węgla. Rola, jaką odgrywają, wzmacnia zarówno argumenty ekologiczne jak i ekonomiczne za utrzymaniem zakazu polowań na wieloryby.
      W połowie lat 90. ubiegłego wieku biolog morski Joe Roman z University of Vermont zauważył wydalającego wieloryba. Naukowiec zaczął się zastanawiać, jaką rolę w środowisku morskim odgrywają odchody tych wielkich ssaków. Prowadzone przez lata badania wykazały ich olbrzymie znaczenie.
      Już w 2010 roku Roman i jego zespół wykazali, że wraz z odchodami wielorybów do wód powierzchniowych Zatoki Maine trafia 23 000 ton azotu rocznie. To więcej niż przynoszą wszystkie rzeki wpadające do tej zatoki. Dzięki nawożeniu azotem rozwijają się mikroorganizmy stanowiące pożywienie dla planktonu, który z kolei jest pożywieniem dla większych zwierząt. Podobne skutki mają odchody wielorybów w innych częściach świata.
      Zwierzęta te pełnią też ważną rolę w rozprzestrzenianiu składników odżywczych pomiędzy różnymi szerokościami geograficznymi. Zdaniem Romana, dzięki przenoszeniu przez wieloryby składników odżywczych z wyższych szerokości, niektóre wody tropikalne są aż o 15% bardziej produktywne. Okazuje się również, że dzięki wielorybom z atmosfery usuwane są duże ilości węgla. Badania prowadzone na Oceanie Południowym wykazały, że żelazo wydalane przez tamtejszą populację około 12 000 kaszalotów spermacetowatych odżywia na tyle dużo planktonu, że więzi on w głębokich partiach oceanu o 240 000 ton węgla więcej niż wieloryby wydychają. Obecność wielorybów prowadzi więc do oczyszczenia atmosfery z węgla.
      Korzyści, jakie dzisiaj przynoszą wieloryby środowisku naturalnemu są niczym, w porównaniu z korzyściami, jakie nasza planeta odczuwała zanim ludzie zaczęli masowo zabijać te ssaki. Badania z 2016 roku wykazały bowiem, że obecne zdolności przenoszenia składników odżywczych przez stworzenia morskie stanowią zaledwie 5% ich zdolności historycznych.
      W 1946 roku powstała Międzynarodowa Komisja Wielorybnictwa (IWC), której celem było utrzymanie zdrowych populacji wielorybów w celu dalszej ich eksploatacji. W 1986 roku wprowadzono moratorium na komercyjne polowania. Od tego czasu wiele gatunków wielorybów zwiększyło swoją liczebność. Przez te 30 lat IWC skupiała się głównie na oczekiwaniu, aż gatunki odrodzą się na tyle, by ponownie rozpocząć polowania. Zmiana myślenia nastąpiła dopiero w 2016 roku, kiedy to uchwalono rezolucję uznającą rolę wielorybów i delfinów w ekosystemie. Teraz Komitet Naukowy IWC nie skupia się na badaniach, kiedy można rozpocząć polowania, ale na rozpoznaniu kolejnych korzyści środowiskowych związanych z istnieniem dużych ssaków morskich, co ma pomóc w dalszym odradzaniu się gatunków.
      We wrześniu w Brazylii rozpocznie się spotkanie 88 państw członkowskich IWC. Chile zaproponowało uchwalenie rezolucji, zgodnie z którą rządy miałyby brać pod uwagę również wartość ekologiczną wielorybów i delfinów przy podejmowaniu decyzji. Inna rezolucja, zaproponowana przez Brazylię, dodaje do mandatu IWC obowiązek doprowadzenia liczebności wielorybów i delfinów do stanu sprzed masowych polowań, dzięki czemu zwierzęta te mogłyby ponownie pełnić taką rolę, jak w przeszłości.
      Obu propozycjom sprzeciwia się Japonia, która od lat naciska na zezwolenie na komercyjne zabijanie wielorybów. Kraj Kwitnącej Wiśni twierdzi, że propozycja Chile wykracza poza kompetencje IWC, a propozycja Brazylii jest sprzeczna z celami IWC.
      Obie rezolucje bęą głosowane we wrześniu. Do ich uchwalenia potrzebna jest większość głosów. Wyniki nie są przesądzone. Około połowa członków IWC w ostatnich latach stała po stronie Japonii, ponadto część krajów nie opłaciła jeszcze składki członkowskiej i może stracić prawo do głosowania. Stany Zjednoczone jeszcze nie podjęły decyzji, jednak ich przedstawiciele oświadczyli, że chcą rozszerzać kluczowe programy ochronne oraz będą wspierały moratorium na komercyjne polowania i sprzeciwiały się badaniom naukowym, podczas których wieloryby są zabijane.
      Wielu ekspertów cieszy już sam fakt, że IWC w ogóle zajmie się obiema rezolucjami. Pokazuje to bowiem, że do świadomości członków organizacji zaczynają docierać fakty o pożytecznej roli, jaką wieloryby odgrywają w środowisku naturalnym.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Podczas IEEE Symposium on Security & Privacy eksperci z University of Michigan i Uniwersytetu Zhejiang przeprowadzili pokaz ataku akustycznego na dysk twardy. Atak taki może zakończyć się uszkodzeniem dysku i utratą danych.
      Atak za pomocą dźwięku, słyszalnego bądź ultradźwięków, działa dzięki wysłaniu fal o odpowiedniej częstotliwości. Wprowadza on przedmiot ataku w wibracje. We współczesnych dyskach twardych znajdują się liczne talerze magnetyczne i głowice, umieszczone bardzo blisko ich powierzchni. Gęste upakowanie danych sprawia, że głowice muszą być bardzo precyzyjnie pozycjonowane. Najmniejsze zakłócenie może spowodować błędy w zapisie i odczycie danych. Mocne wibracje to dla dysku poważne zagrożenie. Głowice mogą uderzyć w szybko wirujące talerze, przez co może dojść do uszkodzenia zarówno talerzy jak i samych głowic.
      Już wcześniejsze badania wykazały, że nagłe głośne dźwięki, jak np. alarm pożarowy, mogą wprowadzić talerze dysków w wibracje kończące się uszkodzeniem. Tajemnicą pozostawało jednak, jak i dlaczego celowo emitowane dźwięki prowadzą do błędów w pracy HDD i w konsekwencji do błędów w pracy systemu operacyjnego, mówią badacze. W opublikowanym przez siebie dokumencie szczegółowo omawiają, w jaki sposób dźwięki o różnych częstotliwościach prowadzą do utraty danych, awarii oraz fizycznych uszkodzeń dysków twardych.
      Podczas jednego ze swoich eksperymentów naukowcy dowiedli, że możliwe jest wywołanie awarii laptopa z Windows 10 wykorzystując w tym celu wbudowane w komputer głośniki, przez które został nadany sygnał ultradźwiękowy o odpowiedniej częstotliwości. Zaś w czasie innego z eksperymentów wykazano, że możliwe jest czasowe zakłócenie nagrywania obrazu przez kamerę przemysłową za pomocą odpowiedniego dźwięku wysłanego ze smartfona. Badacze nazwali swoje ataki BlueNote.
      Naukowcy opracowali też technikę ochrony dysku twardego przed atakiem dźwiękowym. Otóż w HDD znajduje się specjalny kontroler, którego celem jest upewnienie się, że głowice dysku pozostają w odpowiedniej pozycji. Obecnie kontrolery te nie są przygotowane na atak akustyczny. Okazuje się jednak, że wystarczy zmiana firmware'u dysku, by kontroler był w stanie kompensować ruch głowic wywołany atakiem. Ruch ten jest bowiem łatwy do przewidzenia.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Kaszaloty spermacetowate stanowią zagadkę dla genetyków. Zwierzęta te występują w każdym z oceanów i swobodnie łączą się ze sobą w pary. Można by więc przypuszczać, że ich populacja będzie genetycznie bardzo zróżnicowana. Tymczasem okazuje się, że kaszaloty spermacetowate są bardzo słabo zróżnicowane pod względem genetycznym.
      Autorzy najnowszych badań, których wyniki ukazały się w ostatnim numerze Molecular Ecology przeanalizowali mitochondrialne DNA 175 żywych i padłych kaszalotów z całego świata. Analizy wykazały, że dzisiejsza populacja – około 360 000 zwierząt – pochodzi od niewielkiej populacji około 10 000 sztuk, która żyła przed 100 tysiącami lat. W tamtych czasach zlodowacenie pokryło wszystkie oceany, z wyjątkiem Pacyfiku. I to właśnie tam musiała żyć wspomniana populacja.
      Po ustąpieniu zlodowacenia kaszaloty skolonizowały wszystkie oceany, wielokrotnie kolonizując Atlantyk. Polowania na wieloryby z pewnością przetrzebiło też populacje kaszalotów, nie wiadomo jednak, jak bardzo ucierpiały i które.
      Specjaliści zauważają, że globalne ocieplenie może spowodować, iż habitat kaszalotów powiększy się. Ostrzegają jednocześnie, że nie wiadomo, jak ocieplenie wpłynie na kałamarnice, które są głównym źródłem pożywienia kaszalotów, dlatego doradzają, by utrzymać międzynarodową ochronę kaszalotów.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wydaje się, że delfiny butlonose używają specjalnych dźwięków na przedstawienie się innym przedstawicielom swojego gatunku. Uczeni z University of St. Andrews nagrali dźwięki wydawane przez ssaki podczas spotkania z innymi delfinami. Pozornie brzmiały one identycznie, ale szczegółowa analiza wykazała, że każdy z nich jest odmienny i żaden nie jest powtarzany przez innego delfina. Uczeni uważają, że służą one m.in. przedstawieniu się, gdyż zauważono, iż są wydawane podczas 90% spotkań pomiędzy zwierzętami. Wiadomo więc, że ogrywają ważną rolę. Zauważono też, że jeden z dźwięków, wydawany przez przywódcę grupy jest prawdopodobnie pozwoleniem na połączenie się ze spotkanym właśnie stadem. Kolejne wymieniane podczas spotkań gwizdy służą, zdaniem uczonych, ustaleniu swoich pozycji podczas wspólnego polowania.
      Komunikacja dźwiękowa jest dla delfinów niezwykle ważna, gdyż zwierzęta żyją w luźno powiązanych stadach, których wielkość ciągle się zmienia. Konieczne jest zatem ciągłe porozumiewanie się co do roli czy pozycji w stadzie.
×
×
  • Create New...