مكانيسم توليد صدا در نهنگ‌ها

واضح آرشیو وب فارسی:اطلاعات: مكانيسم توليد صدا در نهنگ‌ها

وال‌ها براى برقراى ارتباط صدايى توليد مي‌كنند كه بسته به نوع فعاليت زيستي آنها متفاوت است و به طور كلي جانورشناسان آن را آواز وال‌ها يا ‏whale song‏ مي‌نامند. در اينجا واژه ‏song‏ براى توصيف الگويى منظم و پيشگويى صداهايى كه به وسيله گونه‌هايى از وال‌ها توليد مي‌شود، مورد استفاده قرار مي‌گيرد. اين مكانيسم براى توليد صدا در خانواده وال‌سانان و پستانداران دريايى شامل: دلفين‌ها، وال‌ها و نهنگ‌هاى دندان‌دار كه به صدا براى ايجاد ارتباط بيشتر از حس‌هاى ديگر در پستانداران زمينى وابسته هستند، استفاده مي‌شود زيرا ساير حواس در آب اثر محدود‌ترى دارد.‏

بينايى در پستانداران دريايى به دليل اين كه نور در راه آب جذب مي‌شود محدود است. بويايى هم اثر كمترى دارد زيرا مولكول‌ها در آب خيلى آهسته‌تر پراكنده مي‌شوند تا در هوا، بنابراين پستانداران دريايى از صدا‌ها براى برقرارى ارتباط و تغذيه استفاده مي‌كنند. ‏

انسان‌ها صدا را با بيرون راندن هوا از ميان حنجره توليد مي‌كنند. به اين صورت كه تارهاى آوايى داخل حنجره باز و بسته مي‌شود و اين امر براى توليد جريان هوا ضرورى است. اين جريانات همراه گلو، زبان و لب‌ها صدا را توليد مي‌كنند.‏ اما وال‌ها صدا را با مكانيسم متفاوتى توليد مي‌كنند. اين مكانيسم در دو زير خانواده عمده در وال‌ها يعني ‏Odentoceti ‎‏ شامل دلفين‌ها و ‏Mystceti ‎‏ شامل وال‌هاى بزرگ و وال‌هاى آبى متفاوت است. ابتدا توليد صدا را در دلفين‌ها بررسي مي‌كنيم. ‏

دلفين‌ها صداهاى طولانى، مكرر و پائينى مانند وال‌ها ايجاد نمي‌كنند. به جاى آن صدايى سريع و بلند از تق‌ها و سوت‌ها ايجاد مي‌كنند. از صداى تق به طور معمول براى جهت يابى و مجموع تق‌ها و سوت‌ها براى ارتباط برقرار كردن استفاده مي‌شود. يك گله دلفين ممكن است صداهاى متفاوت و گوشخراشى توليد كنند كه مقدار خيلى كمى از آنها قابل تشخيص است. صداهاى مختلف در آنها به وسيله عبور دادن هوا از ميان ساختارهايى در سر كه مانند عبور دادن هوا از بينى در انسان‌ها است توليد مي‌شود كه اين ساختارها لب‌هاى آوايى يا ‏Phonic lips‏ ناميده مي‌شوند.‏

هوا از يك مجراى خيلى باريك عبور مي‌كند، پرده لب‌هاى آوايى به داخل كشيده شده و به وسيله بافت‌ها محاصره مي‌شود و به ارتعاش درمي‌آيد. اين ارتعاش مانند ارتعاش حنجره در انسان‌ها است كه به‌طور آگاهانه و با يك حساسيت فوق‌العاده كنترل مي‌شود.‏

تمامي دلفين‌ها و يك گونه از وال‌ها به نامSperm whales ‎‏ داراي 2 لب آوايى هستند. به اين‌ترتيب كه قادر هستند دو صداى مستقل ايجاد كنند. در يك نوع آن هوا از لب‌هايى آوايى عبور مي‌كند و از ‏Vestibular sac‏ خارج مي‌شود و در نوع ديگر هوا دوباره به داخل برمى‌گردد و وارد قسمت پائينى بينى شده و دوباره توليد مي‌شود و از سوراخ بينى نهنگ كه در بالاى سرش قرار دارد خارج مي‌شود.‏

پژوهش‌ها نشان مي‌دهد كه گونه‌اي از دلفين‌ها به نام دلفين پوزه دار (‏Bottlenose Dolphins‏) صدا را به وسيله‌تركيبات پيچيده بينى و شش‌ها و با كمك عضله ‏Platopharygeal‏ توليد مي‌كند و صداى توليد شده تا زمانى كه دلفين نفس خود را در زير آب حبس مي‌كند، ادامه مي‌يابد.‏

اما وال‌ها ساختارهاى آوايى ندارند ولى به جاى آن ساختارهايى شبيه حنجره دارند كه نقش توليد صدا را بر عهده مي‌گيرند. در واقع وال‌ها فاقد تارهاى آوايى هستند. به هر حال اين فرآيند به طور كامل قابل مقايسه با انسان‌ها نيست زيرا وال‌ها براى توليد صدا هوا را به بيرون نمى دمند. آنها هوا را در داخل بدنشان به چرخش در مي‌آورند. ممكن است انحناهاى جمجمه‌اى (‏cranial sinuses‏) در توليد صدا در وال‌ها نقش داشته باشند اما تاكنون فرآيند‌هاى سلولى آن مشخص نشده است.‏

چون وال‌هاى گوژپشت صداهاى پيچيده اى توليد مي‌كنند، عده‌اى معتقدند كه صدا‌هاى ساده در اين وال‌ها براى انتخاب جفت است. صدا‌هاى ساده در ديگر وال‌ها در تمامي طول سال استفاده مي‌شود.‏

دلفين‌ها قادر هستند كه به وسيله صدا‌ها يا همان ارسال امواج فراصوتى جهت‌يابى كنند و قادر هستند به اندازه و موقعيت اجسام به طور دقيق پى ببرند در صورتى كه وال‌ها اين توانايى را ندارند. بويايى در وال‌ها پيشرفته نيست و صدا‌هايى كه براى انسان قابل شنيدن است در وال‌ها نقش قطب‌نما را دارد.‏

آواز‌هاى دو گروه از وال‌ها به نام‌هاي وال‌هاى گوژپشت و زير گونه وال‌هاى آبى كه در اقيانوس هند زندگى مي‌كنند مورد بررسى قرار گرفته است. وال‌هاى گوژ پشت نر يك آواز مخصوص در فصل جفتگيرى دارند و دانشمندان حدس مي‌زنند كه هدف از اين آوازها انتخاب جفت است. به هر حال اين آواز‌ها يك رفتار تعاونى بين وال‌هاى نر براى انتخاب جفت است. به عبارت ديگر با اين كار قلمرو خود را مشخص مي‌كنند و در مقابل وال‌هاى ماده جلب توجه مي‌كنند. اين آوازها در وال‌هاى ماده ديده نشده است. جالب توجه است كه در طول اين آوازها وال‌ها تنها هستند و دنباله رو گله نيستند و به طور منفرد به وال ماده نزديك مي‌شوند.‏دانشمنداني به نام‌هاى ‏Roger payne‏ و ‏Scotmcvay‏ آناليز آواز اين وال‌ها را در سال 1971 طراحى كردند. اين آناليز داراى يك سلسله مراتبى است كه اساس و پايه آن ارسال صداهاى منفرد در يك زمان كوتاه است. اين صدا‌ها فركانسى بين 20‏Hz‏ تا 10‏kHz‏ دارند. اندازه‌اي كه در انسان قابل شنيدن است تا 20‏kHz‏ است. وال‌ها در اين گزارش صداهايى در قطعه‌هاى مشابهى به طور مكرر در طول 2 تا 4 دقيقه دارند كه اين صداها به فراوانى در طول ساعت‌ها و روزها و به طور يكنواخت تكرار مي‌شود.‏

تمامي آواز وال‌هاى يك منطقه تقريباً يكسان و شبيه هم هستند و در طول زمان و به آهستگى تكامل پيدا مي‌كنند. براى مثال در پژوهش‌ها نشان داده شده است كه صداها در ابتدا به صورت خط صاف است و به آهستگى اين خط صاف شروع به موج‌دار شدن مي‌كند اما در قسمت‌هاى بعدى صداها بلندتر است. اين تكامل در آواز وال‌ها در طول سال و به سرعت انجام مي‌شود. و نمودارها در سال‌هاى بعدى داراى تفاوت‌هايى است.‏

‏ وال‌ها در مناطق خاصى پيدا مي‌شوند كه بيشتر شامل اقيانوس‌ها و خليج‌هاى بزرگ است. وال‌هاى مناطق مختلف آوازهاى كاملاً متفاوتى دارند. تكامل آوازها در وال‌ها نشان مي‌دهد كه الگوهاى قديمى در مورد آنها فاقد اعتبار است. يك آناليز از اين آوازها كه در 19 سال پيش در يك منطقه خاص تهيه شده است داراى الگو و ‌تركيبى است كه هرگز در آناليزهاى ديگر تكرار نشده است.‏

وال‌هاى گوژپشت داراى يك مراسم آوازخوانى خاص در دوران جفتگيرى هستند. در نهايت وال‌هاى گوژپشت يك سرى صدا توليد مي‌كنند كه در تغذيه به آنها كمك مي‌كند كه مدت آن 5 تا 10 ثانيه است. وال‌ها به طور معمول به طور گروهى تغذيه مي‌كنند. آنها به طرف اعماق دريا شنا مي‌كنند و ناگهان به طور گروهى و همه با هم به سطح آب مي‌آيند، در اين حركت رئيس گله صدايى توليد مي‌كند كه گروه براى پاسخ دادن به اين صدا همه با هم حركت مي‌كنند. ‏

وال بالن يا ‏Ballen whale‏ صداهايى در حدود 15 تا 20 هرتز توليد مي‌كند. با اين حال پژوهش‌هايي كه زيست‌شناسان دريايى روى وال‌هاى شمال اقيانوس آرام براى 12 سال انجام دادند متوجه شدند كه آواز آنها 52 هرتز است. به طور كلي دانشمندان تاكنون نتوانسته‌اند يك مجموعه قواعد و دستورات خاصى براى اين آوازها مشخص كنند.‏

جانورشناسان دريافته‌اند كه نهنگ‌ها با اصواتي همچون ناله، قرقر و فرياد قادر به آواز خواندن هستند. گفته مي‌‌شود كه اين عمل نهنگ‌ها به مدت 30 دقيقه طول مي‌كشد و يكي از پيچيده‌ترين اصوات دنياي جانوران است. ‏

نهنگ‌ها اين توانايي را دارند كه قطعه خود را به همان شكل و ريتم بارها تكرار كنند و جالب است بدانيم كه نهنگ‌‌هايي كه ساكن يك منطقه خاص هستند، ‌آوازشان شبيه يكديگر است و به محض اين كه به نقاط ديگر مهاجرت مي‌كنند، با نشان دادن استعدادي عجيب از خود، آواز نهنگ‌‌هاي آن منطقه را فرا مي‌گيرند و حتي شروع به بديهه سرايي مي‌كنند. بنابراين قطعه‌‌هاي آوازي نهنگ‌‌ها از يك اقيانوس تا اقيانوس ديگر متفاوت است. طرفداران محيط زيست و وال شناسان (‏cetologist‏) معتقد هستند كه افزايش صداها در اقيانوس‌هاى جهان به وسيله كشتي‌ها و لرزه‌هاى درياى باعث صدمه به وال‌ها مي‌شود.‏

شايد باور اين موضوع سخت باشد كه نهنگ‌ها قادر به صدا كردن يكديگر به اسم هستند. به تازگي پژوهش‌هاي يك زيست‌شناس آلماني به نام «هيك وستر» كه سال‌ها رفتار اين پستانداران دريايي را در درياهاي نروژ مطالعه مي‌كرد، كشف كرد كه نهنگ‌ها هر يك براي خود اسمي دارند و يكديگر را به اسم صدا مي‌زنند جالب اينجا است كه نهنگ‌ها با گويش محلي خود با هم صحبت كرده و يكديگر را به اسم صدا مي‌كنند. ‏

اين پژوهشگر در اين خصوص اظهار داشت: «مي‌توانيم بگوييم لحن و آهنگ آوازهاي نهنگ‌هاي قاتل و نهنگ‌هاي دلفيني با يكديگر متفاوت است. اين پستانداران دريايي از يك سيستم ارتباطي بسيار شگفت‌انگيز برخوردار هستند. آنها اطلاعات بسياري دقيقي را با هم تبادل مي‌كنند. براي مثال يك نهنگ مي‌تواند به دوستان خود بگويد: شما از طرف راست به شاه‌ماهي حمله كنيد و من از طرف چپ اين كار را مي‌كنم.»‏

گروه‌هاي نهنگ‌ها از نظر گويشي نيز با هم متفاوت هستند به طوري كه گويش هر خانواده با خانواده ديگر متفاوت است يعني وقتي چند گروه در كنار هم هستند، نهنگ‌ها براي اين كه همديگر را گم نكنند صداهاي متفاوتي توليد مي‌كنند. نهنگ‌هاي قاتل حداكثر 17 صداي مختلف دارند كه از اين آوازها براي تشخيص دادن اعضاي گروه خود استفاده مي‌كنند. ‏

اين پژوهشگر همچنين دريافته است كه نهنگ‌ها بيش از ساير جانوران دريايي از صداي كشتي‌ها رنج مي‌برند چرا كه اين اصوات، ارتباطات ميان آنها را مختل مي‌كند. علاوه بر اين، شكار بي‌رويه نهنگ‌ها، آلودگي بيش از حد آب‌ها و زباله‌هاي دريايي هر روز موجب مرگ تعداد زيادي از نهنگ‌ها مي‌شود. ‏

سه|ا|شنبه|ا|13|ا|دي|ا|1390

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: اطلاعات]

[مشاهده در: www.ettelaat.com]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 308]