Bottlenose Dolphins Sense Electricity

Ακόμη και θαμμένα στον πυθμένα του ωκεανού, τα ψάρια μπορεί να μην έχουν την ευκαιρία να αντιμετωπίσουν ένα πεινασμένο ρινοδέλφινο. Τα δελφίνια έχουν έντονη όραση, εξαιρετική αίσθηση ακοής και μπορούν να αισθανθούν τα ηλεκτρικά πεδία που εκπέμπονται από το θήραμά τους, σύμφωνα με νέα έρευνα.

Ερευνητές στο ζωολογικό κήπο της Νυρεμβέργης και στο Πανεπιστήμιο του Ρόστοκ (Γερμανία) συνεργάστηκαν για να ανακαλύψουν πόσο ευαίσθητα είναι αυτά τα θαλάσσια θηλαστικά στα ηλεκτρικά πεδία. Τα αποτελέσματα μπορεί να εξηγήσουν πώς τα δελφίνια ανιχνεύουν κρυμμένα ψάρια σε κοντινή απόσταση και ακόμη και να παρέχουν ενδείξεις για το γιατί τα ζώα μερικές φορές προσκολλώνται στις παραλίες.

«Τα δελφίνια είναι συναρπαστικά ζώα που έχουν δημόσιο και επιστημονικό ενδιαφέρον για τόσες δεκαετίες τώρα», λέει ο Tim Hüttner, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης. «Και όμως, στον 21ο αιώνα, είμαστε ακόμα σε θέση να ανακαλύψουμε κάτι εντελώς νέο».

Ηλεκτροευαίσθητες μύες

Παθητική ηλεκτρολήψη, ικανότητα ανίχνευσης και ανάλυσης ηλεκτρικών πεδίων

το περιβάλλον, βρίσκεται σε πολλά υδρόβια σπονδυλωτά, κυρίως ψάρια. Μεταξύ των θηλαστικών, έχει αποδειχθεί πειραματικά στον πλατύποδα, στην έχιδνα με κοντό ράμφος και στο δελφίνι της Γουιάνας.

Αυτά τα ευρήματα ενέπνευσαν τον Hüttner, μαζί με τον Guido Denhardt και τους συνεργάτες του, να ερευνήσουν ένα άλλο θαλάσσιο θηλαστικό, το ρινοδέλφινο. Σε προηγούμενο πείραμα, ανακάλυψαν ότι, όπως τα δελφίνια της Γουιάνας, τα ρινοδέλφινα έχουν σειρές από λακκάκια κατά μήκος του ρύγχους τους, γνωστές ως δονητικές κοιλότητες. Η ομάδα έδειξε ότι αυτά τα κοιλώματα μοιάζουν πολύ στη δομή και τη νεύρωση με αυτά του ηλεκτροδεκτικού δελφίνι της Γουιάνας και επίσης μοιάζουν με τις δομές που χρησιμοποιούν οι καρχαρίες για να ανιχνεύσουν ηλεκτρικά πεδία, που ονομάζονται αμπούλες του Λορεντζίνι. Και σε δοκιμές συμπεριφοράς, τα αιχμάλωτα ρινοδέλφινα ανταποκρίθηκαν αυθόρμητα σε ασθενή ηλεκτρικά πεδία.

Για τη νέα μελέτη, οι ερευνητές ξεκίνησαν να προσδιορίσουν τα κατώφλια ανίχνευσης των ρινοδέλφινων για πεδία ασθενούς ηλεκτρικού συνεχούς ρεύματος (DC) και εναλλασσόμενου ρεύματος (AC). Τα θέματα ήταν η Ντόλι και η Ντόνα, δύο ρινοδέλφινα που ζούσαν στον ζωολογικό κήπο της Νυρεμβέργης. Κάθε δελφίνι εκπαιδεύτηκε να ακουμπά το σαγόνι του σε μια βυθισμένη μεταλλική ράβδο με ηλεκτρόδια ακριβώς πάνω από το ρύγχος του. Τα ζώα διδάχτηκαν να κολυμπούν μακριά μέσα σε 5 δευτερόλεπτα από την αντίληψη ενός ερεθίσματος (όπως έναν ήχο) ή να παραμένουν ακίνητα απουσία ερεθίσματος.

Ο Hüttner λέει ότι μόλις τα δελφίνια κατάλαβαν τους κανόνες της εργασίας, οι ερευνητές διέκοψαν τα πρώτα ηλεκτρικά ερεθίσματα DC - και τα δελφίνια ανταποκρίθηκαν αμέσως.

«Και οι δύο ανταποκρίθηκαν σωστά από την πρώτη κιόλας δοκιμή και η απόδοση της Dolly ήταν σχεδόν τέλεια στις πρώτες 100 δοκιμές», λέει. «Στη συνέχεια, βήμα προς βήμα, μειώσαμε την ένταση του ηλεκτρικού πεδίου και μπορέσαμε να προσδιορίσουμε ένα αισθητήριο κατώφλι».

Στο τέλος, η Donna αποδείχθηκε ελαφρώς πιο ευαίσθητη, ανιχνεύοντας ηλεκτρικά πεδία συνεχούς ρεύματος που ήταν 2,4μV/cm, ενώ η Dolly ανίχνευσε πεδία τόσο χαμηλά όσο 5,5μV/cm. Αυτά τα κατώφλια ανίχνευσης είναι συγκρίσιμα με αυτά που επιδεικνύει το δελφίνι της Γουιάνας.

Οι ερευνητές εξέτασαν επίσης την ευαισθησία των δελφινιών στα πεδία AC, καθώς τα ζωντανά ζώα παράγουν τόσο στατικά όσο και παλμικά ηλεκτρικά πεδία μέσω της αναπνοής και άλλων κινήσεων. Τα κατώφλια ανίχνευσης για πεδία εναλλασσόμενου ρεύματος (που παρουσιάζονται στα 1, 5 και 25 Hz) ήταν γενικά υψηλότερα από αυτά για τα πεδία DC και η ευαισθησία των δελφινιών για τα πεδία AC μειώθηκε με την αύξηση της συχνότητας.

Super Senses

Σε τι χρησιμεύουν τα ρινοδέλφινα την ηλεκτρική τους αίσθηση; Το εύρος ανίχνευσής τους για ασθενή ηλεκτρικά πεδία είναι πολύ χαμηλότερο από αυτό των καρχαριών, οι οποίοι είναι γνωστοί ειδικοί ηλεκτρολόγων, λέει ο συν-συγγραφέας της μελέτης Guido Denhardt.

«Τα δελφίνια μπορούν να χρησιμοποιήσουν αυτή την αίσθηση για την ανίχνευση από κοντινή απόσταση ψαριών που κατοικούν στον βυθό, όταν οι άλλες αισθήσεις είναι περιορισμένες», λέει. «Τα δελφίνια θα σκάψουν στο ίζημα έως και μισό μέτρο όταν κυνηγούν, περιορίζοντας τη χρησιμότητα της όρασης και της ηχοεντοπισμού. Αυτή η ηλεκτρική αίσθηση μπορεί να τους βοηθήσει να εντοπίσουν και να συλλάβουν θαμμένα ψάρια».

Οι Denhardt και Hüttner υποψιάζονται επίσης ότι τα δελφίνια και άλλες οδοντωτές φάλαινες μπορεί να χρησιμοποιήσουν αυτή την αισθητηριακή ικανότητα για προσανατολισμό μεγάλης κλίμακας. Λένε ότι κάθε ηλεκτροευαίσθητο ζώο έχει τη δυνατότητα να ανιχνεύσει το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη. Ένα δελφίνι που κολυμπάει σε αλμυρό νερό μέσω του μαγνητικού πεδίου της Γης με ταχύτητα 10 m/s θα μπορούσε να δημιουργήσει ένα ανιχνεύσιμο ηλεκτρικό πεδίο 2,5 μV/cm σε όλο το σώμα του. Κολυμπώντας γρηγορότερα, θα ήταν ακόμη πιο πιθανό να αισθανθεί το μαγνητικό πεδίο, επιτρέποντάς του ενδεχομένως να πλοηγηθεί στην υδρόγειο μέσω μαγνητικού χάρτη.

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι τα ευρήματά τους μπορεί ακόμη και να βοηθήσουν στην εξήγηση του φαινομένου των μαζικών προσάραξης, κατά την οποία μεγάλοι αριθμοί φαινομενικά υγιών οδοντωτών φαλαινών παραλίμουν οι ίδιοι.

«Αυτή είναι η πρώτη υπόδειξη ότι η ηλεκτρολήψη μπορεί να είναι μια αισθητηριακή εξήγηση για μαζικές αποκλίσεις», λέει ο Hüttner. «Ας ελπίσουμε ότι αυτό θα οδηγήσει σε περισσότερη έρευνα που θα μας βοηθήσει να καταλάβουμε γιατί συμβαίνει το προσάραγμα των δελφινιών συχνά συνδέονται με γεωμαγνητικές ανωμαλίες ή με αλλοιώσεις των γεωμαγνητικών πεδίων που προκαλούνται από τον ήλιο καταιγίδες."

Για τον Denhardt, τα ευρήματα υπογραμμίζουν επίσης πόσο σημαντικό είναι να μην περιορίζεται ένα ζώο σε μία αισθητηριακή μέθοδο. Λέει ότι η αισθητηριακή έρευνα των δελφινιών τείνει να κυριαρχείται από μελέτες ηχοεντοπισμού, καθώς είναι μια τόσο ειδική μέθοδος. Αλλά τα δελφίνια διαθέτουν ένα αισθητήριο οπλοστάσιο.

«Έχουν ηχοεντοπισμό, φυσικά, καθώς και παθητική ακοή. Έχουν πολύ καλή όραση. Έχουν τις αισθήσεις της αφής και της όσφρησης. Και τώρα ξέρουμε ότι έχουν επίσης ηλεκτρολήψη», λέει ο Denhardt.

«Νομίζω ότι πρέπει να εξετάσουμε το ζώο ως σύνολο. Ο αντιληπτικός κόσμος αυτών των ζώων είναι πολύπλοκος και η ηλεκτρολήψη είναι ένα μέρος αυτού».