Белухи «видят» звуком: как ученые поймали уникальный сигнал с частотой 500 кГц

Во Владивостоке в Приморском океанариуме впервые удалось записать отраженные сигналы белух, которыми они пользуются для поиска добычи и ориентирования в темной воде, пишет РИАН.

В ходе эксперимента перед специально обученной белухой устанавливали на разных дистанциях мишени разного размера, а животное стартовало с расстояния около 15 метров. В воду погрузили подводные гидрофоны, которые фиксировали высокочастотные импульсы — щелчки, отражающиеся от цели. Ученым удалось записать отраженную частоту порядка 500 килогерц, и сам Катин назвал это «новой вещью» и уникальным результатом.​

Параллельно велась видеосъемка, чтобы связать акустическую картину с поведением животного: белуха сначала концентрировалась на стимуле, а затем реагировала движением головы. По словам исследователей, полученные данные помогут лучше понять, как устроен природный «сонар» белух и как они формируют звуковой образ объекта, почти совпадающий с его реальным видом.​

Ключевую роль в этой системе играет мелон — жировая подушка на лбу, работающая как акустическая линза. С ее помощью белухи не только находят рыбу, но и «просвечивают» толщу льда снизу, отыскивая полыньи на глубинах до километра. Ранее специалисты Приморского океанариума также показывали, что белухи в неволе распознают человеческий голос, реагируют на свои имена и используют для общения широкий набор индивидуальных сигналов.

Справка:

Белуха — один из самых «разговорчивых» и высокосоциальных китообразных, ее звуковой репертуар включает щелчки, свисты и отдельные «подписи», по которым животные узнают друг друга на расстоянии. В природе они живут семейными группами с собственными «диалектами», а в условиях исследовательских баз активно подстраивают свои сигналы под человека, выходя в диапазон, хорошо различимый нашим слухом.

Эхолокационные щелчки белух охватывают широкий диапазон частот и несут большое количество информации о расстоянии до объекта, его размерe и структуре поверхности. Исследования в дикой природе и неволе показывают, что после основного импульса следуют серии отражений, по которым животные «собирают» трёхмерную картину окружающей среды. Именно отделить такие отраженные компоненты и зафиксировать их в контролируемых условиях раньше было крайне сложно, поэтому нынешний эксперимент во Владивостоке стал важным шагом для акустической биологии морских млекопитающих.

Понимание того, как устроен природный сонар белух, важно не только для биологии и охраны вида. Эти данные используют при разработке подводных навигационных систем и алгоритмов автоматической классификации сигналов, в том числе на базе нейросетей, чтобы надежнее обнаруживать и защищать морских животных в районах интенсивного судоходства.