کشف جدید: نهنگ‌های بی‌دندان چگونه صدا تولید می‌کنند؟

صدا یا به قول برخی آواز نهنگ‌ها را از فاصلهٔ بسیار زیاد در آب دریا می‌توان شنید، ولی تاکنون مشخص نبود چه بخش یا بخش‌هایی از ساختار بدن این پستاندار که بزرگ‌ترین گونهٔ جانوری در تاریخ کره زمین است، این صدا را تولید می‌کند.

دست‌اندرکاران پژوهش جدیدی که نتایج آن دوم اسفندماه در مجلهٔ علمی «نیچر» منتشر شد، به این نتیجه رسیده‌اند که حنجرهٔ نهنگ‌های بی‌دندان به‌گونه‌ای تکامل یافته که تولید صدا زیر آب را میسر می‌کند.

به‌گفتهٔ پژوهشگران، به‌مرور زمان یک ساختار جدید در حنجرهٔ این راسته از پستانداران آبزی تکامل‌ پیدا کرده که بالشتکی متشکل از چربی و ماهیچه است.

وجود این اندام در گلوی نهنگ‌های بی‌دندان به این معنا است که آن‌ها نیز همچون انسان با حنجرهٔ خود صدا تولید می‌کنند، درحالی‌که در گونه‌های نهنگ دندان‌دار، ازجمله دلفین‌ها و گرازماهی‌ها و نهنگ‌های قاتل و همچنین نهنگ‌های عنبر، آناتومی به‌شکل دیگری تکامل یافته و آن‌ها برای تولید صدا از اندام ویژه‌ای در مجاری ناحیهٔ بینی استفاده می‌کنند.

در پژوهش‌های علمی دهه هفتاد میلادی مشخص شده بود که سیستم تولید صدا در نهنگ‌های بی‌دندان متفاوت و پیچیده‌تر است، ولی چگونگی تولید صداها با فرکانس‌های بسیار متنوع تاکنون کشف نشده بود.

بیشتر در این باره:

پستانداران آبزی هوشمند در خدمت نیروهای دریایی

کوئن المانس، استاد زیست‌شناسی در دانشگاه‌های دانمارک و مسئول این پژوهش گفته است «نهنگ‌های بی‌دندان ازجمله خارق‌العاده‌ترین گونه‌های جانوری در تاریخ کرهٔ زمین هستند. بسیار باهوش و اجتماعی و به‌مراتب ازهمهٔ دایناسورها برترند و غذای آن‌ها کوچک‌ترین میگوها است. آن‌ها قادرند آوازهای جدیدی یاد بگیرند و فرهنگ صوتی خود را در سراسر سیاره پخش می‌کنند.»

به‌گفتهٔ این المانس، «این نهنگ‌ها برای یافتن یکدیگر در آب‌های تاریک اقیانوس به‌شدت به تولید صدا وابسته هستند. برای نمونه، نهنگ‌های گوژپشت ماده برای تماس با بچه‌های خود و نهنگ‌های گوژپشت نر برای جلب ماده‌ها از صدا استفاده می‌کنند.»

اکثر صداهایی که گونه‌های متفاوت نهنگ بی‌دندان تولید می‌کنند، فرکانس پایینی دارد و شنوایی انسان قادر به تشخیص آن‌ها نیست. اما چند گونه، ازجمله نهنگ‌های گوژپشت و نهنگ‌های سر‌کمانی، صداهایی با فرکانس بالاتر تولید می‌کنند که به گوش انسان آشناست.

پژوهشگران بخشی از تحقیقات خود را با استفاده از کالبد نهنگ‌های گوژپشت که در سواحل اسکاتلند و دانمارک به گل نشسته بودند، انجام دادند.

"بسیار باهوش و اجتماعی و به‌مراتب ازهمهٔ دایناسورها برترند و غذای آن‌ها کوچک‌ترین میگوها است"علاوه بر این، یک مدل سه‌بعدی کامپیوتری از روی ساختار حنجرهٔ آن‌ها طراحی کردند که تغییر شکل ماهیچه‌های داخل حنجره و تأثیر آن روی تولید صدا را نشان می‌دهد.

دو نهنگ گوِژپشت

در انسان، تولید صدا به‌واسطهٔ ارتعاش تارهای صوتی که به یک ساختار غضروفی در داخل حنجره وصل هستند، رخ می‌دهد. اما در نهنگ‌های بی‌دندان، ساختار این اندام غضروفی نامنعطف و بزرگ است و می‌تواند به بالشتکی که نقش زبان کوچک را ایفا می‌کند، فشار بیاورد. هنگام بازدم نهنگ این بالشتک تحت‌تأثیر عبور هوا به شکل مواج به لرزه درمی‌آید و صدا تولید می‌کند.

تکامسه فیچ، استاد زیست‌شناسی تکاملی در دانشگاه وین و یکی از مسئولان این پژوهش می‌گوید: «هرچند ساختار و آناتومی حنجرهٔ نهنگ‌های بی‌دندان متفاوت است ولی کارکرد آن همان قوانین فیزیکی - کنش و واکنش بین جریان هوا و بافت‌های لنفی - است که در سایر پستانداران و ازجمله انسان و برخی از پرندگان می‌بینیم.»

به‌گفتهٔ فیچ، به‌نظر می‌رسد که همهٔ جانوران از روش مشابهی برای تولید صدا استفاده می‌کنند، هرچند اندام‌های متفاوت و یا بخشی از این اندام‌ها را به کار می‌برند.

در روند تکامل، ظاهراً حنجره زمانی شکل گرفته که مهره‌داران تنفس را آغاز کردند و برای پرهیز از خفه شدن محتاج تفکیک غذا از هوا بودند. تصور می‌شود که نهنگ‌ها حدود ۵۰ میلیون سال پیش از گونه‌های پستانداران ساکن سطح زمین تکامل یافته‌اند. تغییرات تدریجی در ساختار حنجرهٔ نهنگ‌های بی‌دندان به آن‌ها امکان می‌دهد که زیر آب و ضمن حفاظت از مجاری تنفسی صدا تولید کنند.

این پژوهش درعین حال نشان می‌دهد که محدودهٔ انتشار صدای نهنگ‌های بی‌دندان و فرکانس صدای آن‌ها تا عمق تقریباً صد متری آب دریاها و اقیانوس‌هاست و به همین دلیل سروصدای ناشی از کشتی‌رانی و فعالیت دریایی بشر در فرایند ارتباطی این جانوران با یکدیگر اخلال ایجاد می‌کند.

کوئن المانس، مسئول این پژوهش، گفته است: «متأسفانه نهنگ‌های بی‌دندان تحت فشار روانی هستند و برای پرهیز از تداخل صداهایی که بشر تولید می‌کند، قادر نیستند از فرکانس‌های بالاتر استفاده کنند.»

مهر ۱۳۹۹

مرگ ۳۸۰ نهنگ در بزرگ‌ترین خودکشی جمعی تاریخ استرالیا