Дельфины известны своей способностью охотиться на добычу через эхолокацию. Теперь, ученые обнаружили, что по крайней мере один вид дельфинов, дельфин Гвианы, может также обнаружить рыбу, будучи созвучен их электрическим областям. Это – первый раз, когда об этом смысле сообщили в морском млекопитающем — или у любого плацентарного млекопитающего. Исследователи ожидают, что электроприем, поскольку этот смысл называют, будет найден в других китовых разновидностях.
До этого открытия это было известно только у рыбы, амфибий, и двух млекопитающих, откладывающих яйца, или однопроходных животных, утконоса и ехидны.Все животные генерируют слабые электрические поля от деятельности их мышц и нервов. Разновидности с электрорецепторами могут ощутить это биоэлектрическое поле и использовать его для определения добычи, которую они не видят. И видимость является настоящей проблемой для дельфинов Гвианы, живущих за счет западного Атлантического побережья Центральной Америки и Южной Америки и охотящихся на рыбу в мутной воде и пачкающих отложения.
Работая с двумя пожилыми дельфинами Гвианы в неволе в Дельфинарии Мюнстера Allwetterzoo в Германии, исследователи начали подозревать, что у животных могли бы быть электрорецепторы, «потому что Вы видите темные ямы на их мордах», говорит Уолф Хэнк, сенсорный биолог в университете Ростока в Германии и одном из авторов исследования. В некоторый момент в эволюционном прошлом дельфинов, у предка были бакенбарды, вырастающие от этих ям, и большинство исследователей думало, что они больше не служили цели.
Но инфракрасные фотографии ям, названных «vibrissal склепы», показали им освещающий с деятельностью, Хэнк говорит, «таким образом, мы знали, что у них должна быть некоторая функция».Когда один из двух дельфинов мужского пола умер в 29 лет, Хэнк и его бригада взяли образцы ткани от своего ростра или клюв, и изучили сотовую структуру склепов. Ямы не показали признака волосяных стержней или других особенностей, связанных с бакенбардами; вместо этого, они наиболее близко напомнили электрорецепторы, найденные во многих видах рыбы и у утконосов.
Но дельфины, рыба и утконосы каждый развил клетки рецептора независимо от различных органов, уникальных для каждого происхождения. «Это – случай конвергентной эволюции», говорит Хэнк. Камеры дельфинов также содержали подобную гелю сущность, подобную гелю, найденному в рецепторах рыбы и слизи в тех из утконоса. Хэнк подозревает, что гель помогает провести электрические сигналы.После обнаружения электрорецепторов у покойного дельфина Гвианы исследователи тогда проверили другого дельфина, названного Пако, чтобы видеть, будет ли он реагировать на слабый электрический сигнал как сгенерированный малой и средней рыбой, его естественной добычей.
Они обучили Пако размещаться в станции загрузки дельфина и затем поставили электрические сигналы через два электрода в 10 сантиметрах от ростра Пако. Ученые обучили Пако покидать станцию, когда он ощутил сигнал; он был тогда вознагражден удовольствием. Когда он не обнаружил сигнал, он остался в станции.
Ученые провели 186 экспертиз, даря дельфину диапазон электрических сигналов от низко до высоко. Дельфин ответил на хорошо даже низкие сигналы, показав электрочувствительность, подобную тому из утконосов, исследователи сообщают сегодня в Продолжениях Королевского общества B. Когда они покрыли его клюв пластмассовым корпусом, заблокировавшим склепы, Пако больше не мог ощущать электрический стимул.
До этих экспериментов Пако, вероятно, редко имел возможность использовать его электрорецепторы, потому что он потратил большую часть своей жизни в неволе. Это скорее походило бы на то, чтобы мешать нам много лет использовать наше обоняние, говорит Хэнк. Наличие возможности использовать его электросмысл, казалось, сделало Пако «больше бдительный и внимательный», говорит Хэнк, несмотря на то, что у исследователей не было точных данных для этого. В природе дельфины Гвианы, вероятно, используют свои электрорецепторы для обнаружения добычи вблизи при планировании для более отдаленной рыбы с эхолокацией.
Хэнк и другие теперь говорят, что ученые должны заняться расследованиями, разделяют ли другие кормящие нижнюю часть животные из семейства китовых, такие как речные дельфины и карликовые кашалоты, способность. Он думает, что возможно, что у даже афалин, самого известного из видов дельфинов, есть электроприем из-за ям на их клювах и склонности к нижнему кормлению — иногда даже с губками на их носах.Исследование открывает новую дверь в китовых исследователей, у которых теперь есть «новая сенсорная система» для исследования, говорит Пол Нэчтигол, сенсорный биолог в Гавайском университете, Маноа. «Мы были так впечатлены путем слушания и эхолокация, что мы проигнорировали другой, возможные сенсорные системы у животных из семейства китовых», говорит он. Действительно, он отмечает, результаты бригады Хэнка так «необычны, что, когда они сначала сообщили о своих результатах на научной конференции, они были встречены скептицизмом».
Тот скептицизм уступил развитой похвале, говорит Петер Тегльберг Мадсен, сенсорный биолог в Орхусском университете в Дании. «Это – главный прорыв и красивый пример конвергентной эволюции, где позвоночные животные по крайней мере пять раз независимо развили» эту способность «путем изменения различных типов клетки для обслуживания той же функции». Кроме того, Мэдсен говорит, в результатах Хэнка существует урок: «Это подчеркивает, что мы должны быть открыты для факта, что животные собирают информацию способами, очень отличающимися от тех из людей».