ザトウクジラの不気味な鳴き声の背後にある科学

デビン・ファーミロー： それは、海の波を通して響き渡るヒゲクジラの忘れられないメロディーです。 世界中の多くの人が 1970 年のアルバムをよく知っています。 ザトウクジラの歌、 生物学者のロジャー・ペインによって作成されました。 私はそのリリースを知るには少し若すぎましたが、この CD が他の瞑想用の心を落ち着かせるトラックと一緒にウォルマートで販売されているのを見た記憶があります。

[CLIP: Low-pitched humpback sei whale song]

ファーミロー: ボタンを押すと各アルバムのプレビューが表示され、ポスターが展示されたコンクリートの床に立つと、突然、ザトウクジラの不気味な歌が耳いっぱいに聞こえてきます。

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現在、科学者たちは、ザトウクジラや他のヒゲクジラがどのようにしてこれらの独特な音を発するのかを発見したと信じています。 先月オンラインで公開された彼らの研究結果は、船からの騒音公害がクジラのコミュニケーション能力を妨げる理由も説明するかもしれない。

[CLIP: Humpback whale song fading into show theme music]

ファーミロー: こんにちは、私はデビン・ファーミローです。今聞いています。 科学を素早く。

ファーミロー: そのあとも ザトウクジラの歌 クジラの歌は一般に広まり、動物の衰退に対する一般の認識が高まりましたが、クジラは依然として謎のままでした。

コーエン・エレマンス： 私たちが彼らについて知っていることはほとんどありません。そして、もし彼らがビーチに着いたとしても、残念ながら、時間通りにそこに着くのは非常に困難です。 彼らの組織は信じられないほど早く分解されます。 そして、クジラは、ご存知のように、あるいはご存知かもしれませんが、海岸で爆発することも知られています。 したがって、生理学を学ぶためには早くそこに着かなければなりません。

ファーミロー: それは南デンマーク大学の生物音響学教授コーエン・エレマンスだ。 彼は特に、動物がどのように音を出すのか、そして動物の脳がそれをどのように制御するのかに興味を持っています。

クジラの生理学を研究するのは難しいため、コーエンと彼の同僚は適切な標本を見つけるのに時間がかかりました。 デンマークにある研究室の近くにいた2頭を含む、座礁した3頭のヒゲクジラにアクセスできたことが、突破口につながった。 まず、2018年に生後6か月のイワシクジラが近くのフィヨルドで死亡した。おそらく衰弱が原因だろう。 それからほぼ1年後、この国の北端でメスのザトウクジラの幼体が漁網に絡まって溺死した。

エレマンス: その意味で、2 頭の動物が研究室のすぐ近く、港にすぐにアクセスできる場所に取り残されたのは幸運でした。 したがって、大きな進歩の 1 つは、実際に新鮮な組織を入手できるようになり、これまでに行われたことのない方法で組織の生理学を実際に研究できるようになったということだと思います。

ファーミロー: ヒゲクジラの生理機能を調べるこの新たな機会により、コーエンと彼の同僚は、この生き物のメロディーの 50 年以上の謎を解くことができました。

人間の発声器、つまり喉頭は、空気が声帯の上を通過するときに音を出します。 しかし、ヒゲクジラの喉頭は水中での生活に対応する必要があります。

この長さ約 0.5 メートルの発声器は、空気が通過するときに脂肪のくさび形のクッションが振動して喉頭を押すことによって音を生み出します。

[CLIP: Elemans’ team recreating baleen whale songs]

コーエン氏らは研究室で、保存されていた死んだクジラの発声器を一連のパイプに取り付け、喉頭に空気を吹き込んで鳴かせた。 歌は海で聞こえるほど美しくはありませんでしたが、科学者たちはこれらの謎めいた生き物の音を再現することができました。

コーエン氏らはまた、クジラの鳴き声に対する筋肉の動きの影響（周波数への影響など）を完全に理解するのに役立つデジタルモデルも作成した。

エレマンス: 私たちは、彼らのボイスボックスは実際にはまだ音を出すことができるが、非常にユニークな方法で音を出すことができることを発見しました。 私たちのような声帯はありませんが、筋肉が入ったクッションのような新しい構造を持っています。 そして、硬い構造物などの硬い構造物をそれに押し付けて空気を吹き飛ばすと、水中でも音を立てることができます。

ファーミロー: このユニークな音の発生方法は、他の動物種では観察されていません。 これは、クジラの祖先が陸生動物としての生活を終えて海に戻ってからしばらくして、数千万年の間に起こった必然的な進化の変化でした。 そして進化のおかげで、彼らの発声器はこの新しい環境に適応し、水中でコミュニケーションする方法を与えてくれました – 人間が現れて騒ぎ始めるまでは。

[CLIP: Sounds of noisy boats]

エレマンス: しかし、そのシステムは実際に、どのような種類の周波数を作成できるか、また作成できる場所も制限します。 したがって、我々は、彼らが地表から深さ約100メートルまでしかこれを作ることができないことを、かなり説得力をもって示すことができます、なぜなら、それは単に空気がなくなるからです。

ファーミロー: 通常、ヒゲクジラは海面下で互いに歌い合い、泳ぎの目的地、潜在的な危険、食べ物の場所、その他の重要な情報について伝えます。 ただし、ボートはこのおしゃべりを妨害する可能性があります。

エレマンス: これらの動物が発声する周波数帯域と発声の深さは、悲しいことに、私たちがボートの騒音を多く発する場所と完全に重なっていることがわかります。 その結果の 1 つは、これらの動物は非常に素晴らしい音を出す方法を持っていますが、音を出すことができず、自発的に「ああ、今日はもう少し高い音で歌おう」などと言うことができないということです。生理的に制限されてるだけ。 そして、深く歌うこともできません。 したがって、彼らは私たちが作ったこの周波数帯域と深度帯域に閉じ込められています。 [the] 一番ノイズが多い。

ファーミロー: 渋滞する車の横で会話をしようとしたことはありますか? 騒音も人間のコミュニケーションを妨げる可能性がありますが、視覚など、情報を授受する手段は他にもたくさんあります。 クジラにはそんな贅沢はありません。

エレマンス: 水上では何も見えないため、彼らはほぼすべてのコミュニケーションに音声を使用します。 そのため、彼らは音を使ってお互いを見つけ、移動や移動を調整します。 ですから、彼らにとってそれは本当に重要なのです。

ファーミロー: クジラの歌が初めて世界中のレコードプレーヤーで再生され、保護の新たな波を引き起こしてから数十年が経ち、これらのメロディーの背後に隠されていた構造が表面化しました。 クジラの歌は今ではどこにでもあります。 リビングルームでも車でも、さらには中西部のウォルマートの通路でも再生できます。 しかし、クジラはもう陸上には住んでいません。 彼らはますます騒がしくなり、彼らの歌がかき消されつつある海に住んでいます。

科学を素早く Jeff DelViscio、Rachel Feltman、Kelso Harper がプロデュースし、Timmy Broderick、Elah Feder、Alexa Lim が編集しています。 音楽はドミニク・スミス。

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のために 科学、迅速、 デビン・ファーミローです。