Tandhvaler knirker, når de jager

Delfiner og andre tandhvaler er intelligente, store rovdyr, der altid har fascineret os mennesker; de er ekstremt sociale, de arbejder sammen, og de kan jage bytte i totalt mørke på to kilometers dybde.  

Hidtil har det været et mysterium, hvordan tandhvalerne fremstiller de forskellige lyde, som er så livsvigtige for dem.  

Nu viser et nyt studie (DOI: 10.1126/science.adc9570) i det prestigefyldte tidsskrift Science, at tandhvaler på et tidspunkt i evolutionen har udviklet en lydkilde i næsen, der drives af luft, og som kan frembringe lyde i forskellige stemmeregistre – ligesom den menneskelige stemme. 

Klik for at se billede

Undersøgelsen er ledet af professor Coen Elemans, stemmeforsker ved Biologisk Institut, Syddansk Universitet og professor Peter Madsen, hvalbiolog ved Biologisk Institut, Aarhus Universitet. 

Både mennesker og tandhvaler spænder over mindst tre registre; knirkestemmen (som producerer de laveste toner), brystregisteret (som er vores normale talestemme) og falsetregistret (som producerer de højere toner). 

Det laveste register, knirkestemmen, kaldes også ”vocal fry” på engelsk, og den er især udbredt blandt yngre kvinder. 

Ligesom Katy Perry og Kim Kardashian 

- Vocal fry er et register, der især bruges i USA. Kim Kardashian, Kate Perry og Scarlett Johannsen er eksempler på mennesker, der bruger dette register, når de taler, siger professor Coen Elemans. 

Ifølge det nye studie bruger tandhvaler knirkestemmen til at producere de ekkolokaliseringskald, de skal bruge til at finde og fange bytte i dybet. Knirkestemmen kræver nemlig ikke så meget luft:  

- Når de skal frembringe en lav knirkestemme, er vokallæberne kun åbne i meget kort tid, og derfor skal de kun bruge meget lidt luft. Der er altså en del luftbesparelse i dette register, tilføjer Coen Elemans. 

Adgang til dybhavets spisekammer 

Tandhvaler dykker så dybt som 2.000 meter, og de fanger enorme mængder fisk; faktisk flere end den globale fiskeindustri.

Når de jager i dybt, grumset eller mørkt vand, producerer de korte, kraftfulde, ultralyds-ekkolokaliseringsklik. De kan udsende op til 700 klik i sekundet, når de skal spore og fange bytte. 

- Man kan altså sige, at knirkestemmen giver tandhvalerne adgang til et af naturens mest overdådige spisekamre: dybhavet, siger Peter Madsen. 

-Knirkestemme blandt mennesker betragtes af nogle som et modefænomen, der kan have til hensigt at signalere livstræthed, overskud, høj uddannelse eller afslappethed. Nogle synes, det er irriterende at høre på, andre, at det understreger talerens personlighed, siger Coen Elemans og tilføjer:

- Men når det gælder tandhvalerne, har knirkestemmen gjort dem til en evolutionær succeshistorie. 

Man troede tidligere, at tandhvaler producerer lyd med strubehovedet ligesom andre pattedyr, men for 40 år siden blev det klart, at det ikke er tilfældet; de bruger på en eller anden måde deres næse til at producere lyd.

Delfiner bruger ekkolokation til at finde fisk (med lyd).

I det nye studie har det danske forskerhold ved hjælp af bl.a. højhastighedsvideo i endoskoper afsløret, hvad der præcist foregår: 

Tandhvalerne har udviklet et luftdrevet lydproduktionssystem i deres næse, der fungerer ligesom strubehovedet hos pattedyr og syrinx’en hos fugle – men placeringen er langt fra den samme. 

- Evolutionen har flyttet det fra luftrøret til næsen, og det gør det muligt at generere et tryk, der er meget højt uden at beskadige lungevæv; det er op til 5 gange højere, end en trompetist kan generere, siger Peter Madsen. 

De mest kraftfulde dyrelyde i verden

- Dette høje drivtryk gør det muligt for tandhvaler at lave de højeste dyreskabte lyde på vores planet, tilføjer Coen Elemans. 

Når hvalerne dykker dybere end 100 meter, klapper de lungerne sammen for at undgå kompressionssyge, og det efterlader ikke meget luft til lydproduktion. Inden de dykker dybt, flytter de derfor luften fra lungerne op i et lille trykkammer i kraniet. Det er lille, men det kan indeholde tilstrækkeligt med komprimeret luft til at producere ekkolokaliserende kliklyde på 2.000 meters dybde.  

Når det bliver tid til at ekkolokalisere i dybet, lader tandhvalerne luft fra kraniets trykkammer passere over vokallæberne, der vibrerer ligesom menneskelige stemmelæber. Det producerer lydbølger, der bevæger sig gennem kraniet til forsiden af hovedet og videre ud i vandet.  

 

Social kommunikation er nogle helt andre lyde 

Ud over ekkolokalisering laver tandhvaler et stort udvalg af andre lyde med det formål at indgå i kompleks social kommunikation med andre artsfæller. 

- Nogle arter som spækhuggere og grindehvaler, laver meget komplekse kald, som læres og videregives kulturelt ligesom menneskelige dialekter, siger Madsen. 

De lyde, der bruges til social kommunikation, ligger i bryst- og falsetregistret, konkluderer forskerne.  

De har undersøgt lydproduktion i forskellige tandhvaler, både trænede delfiner og vilde dyr, og har gjort det på forskellige måder: bl.a. ved at filme vokallæbernes bevægelser ved hjælp af et endoskop.

De deltagende trænede delfiner er fra Dolfinarium Harderwijk i Holland.