Ny forskning skal kaste lys over hvalers kliklyde

Når små delfiner og marsvin skal finde vej under vandet og søge føde, så klikker de sig frem. De udsender en række kliklyde, og ekkoet fra dem gør, at de kan orientere sig i omgivelserne.

Galathea 3-ekspeditionen 2006-07 lagde kimen til et nyt forskningsfelt ved Danmarks Miljøundersøgelser (DMU), Aarhus Universitet: Ekkolokalisering hos små delfiner og marsvin.

Lydoptagelser af to delfinarter rejste nye spørgsmål både om dyrenes biologi og evolution og om, hvordan man akustisk kan overvåge marsvin og delfiner.

Med baggrund i disse Galathea 3-resultater skal vi nu lave optagelser af to marsvinarter, og vi skal undersøge, om og hvordan delfiner kan skelnes fra hinanden på baggrund af deres kliklyde.

Den ny viden vil give os en større forståelse af, hvilke kræfter der har medvirket til at udvikle hvalernes forskellige typer af ekkolokaliseringslyde i løbet af evolutionen. Samtidig er den en forudsætning for at kunne overvåge arterne akustisk, som vi for eksempel overvåger marsvin i danske farvande i forbindelse med VVM-redegørelser.

Kendte lyde fra ukendte delfiner

Under Galathea 3 fik vi fra DMU lydoptagelser fra timeglasdelfinen (Lagenorhynchus cruciger). Det er en lille tandhval, som lever i de ellers svært tilgængelige have omkring Antarktis, og derfor ved man kun meget lidt om den. Dens lyde har aldrig tidligere været optaget, og det viste sig, at den bruger samme type kliklyde til at orientere sig med som vores danske marsvin.

Det er interessant, fordi denne kliktype tilsyneladende er opstået ved såkaldt konvergent evolution i fire forskellige grupper af tandhvaler, det vil sige, at kliktypen er opstået uafhængigt fire gange. Alle andre tandhvaler bruger en anden kliktype, som adskiller sig signifikant fra dette ‘marsvinklik’.

Den bedste forklaring på den konvergente opståen er, at marsvinklikket er udviklet som akustisk kamuflage imod spækhuggere, der ikke kan høre i det frekvensområde, som klikket ligger i. Vi ved dog ikke, i hvor høj grad dyrets miljø kan forme den enkelte arts klikparametre. Timeglasdelfinen henføres traditionelt til en slægt (Lagenorhynchus), som ikke bruger dette

marsvinklik,

mens DNA-studier placerer den i en slægt (Cephalorhynchus), der netop bruger denne kliktype. Vores lydoptagelser kan derfor være med til at finde ud af, hvor denne art hører til.

Optagelser ved Falklandsøerne

Søsterarten Peale’s delfin (Lagenorhynchus australis) lever i modsætning til timeglasdelfinen udelukkende kystnært ved Sydamerika og Falklandsøerne i Sydatlanten. Jeg optog lyde fra den sidste forår på Falklandsøerne som del af mit ph.d.-projekt, og det viste sig, at den faktisk bruger helt samme kliktype som timeglasdelfinen, nemlig marsvinklikket. Ved Falklandsøerne og ved Sydamerika overlapper den i udbredelse med Commerson’s delfin (Cephalorhynchus commersonii), som jeg også optog.

Det interessante er, at begge arter bruger præcis samme kliktype, og at dette marsvinklik er den eneste lyd, de laver. Lydene er på det nærmeste identiske og overlapper for alle parametre. Det rejser nogle interessante biologiske spørgsmål. For eksempel hvordan disse arter undgår indbyrdes konkurrence, at parre sig med hinanden eller at forveksle ekkoer fra hinandens klik. Samtidig giver det nogle gevaldige udfordringer i forhold til, hvordan vi kan overvåge de to arter akustisk, når de overlapper både geografisk og med hensyn til kliklyde.

Overvågning

DMU’s Afdeling for Arktisk Miljø er internationalt set førende inden for passiv akustisk monitering (PAM). I Danmark bruges PAM i stor udstrækning til overvågning af marsvin for eksempel i forbindelse med VVM-redegørelser.

Metoden går ud på, at man sætter akustiske dataloggere ud i et område, hvor man ønsker at overvåge marsvin. I dataloggeren er der filtre, som kan indstilles til at genkende klik fra marsvin, og man kan så lade dataloggeren stå i måneder, inden man henter data hjem ved at tage dataloggeren op af vandet og tilslutte den til en computer. Det er altså en nem metode til at registrere forekomsten af marsvin, især i Danmark hvor der (næsten) kun findes denne ene hvalart.

Banebrydende studier

Kendskabet til Peale’s og Commerson’s delfin er meget ringe, faktisk så ringe at der ikke er tilstrækkelige data til at klassificere arterne på den internationale naturbeskyttelsesorganisation, IUCN’s, rødliste.

Under opholdet på Falklandsøerne kom jeg i kontakt med Falklands Conservation Society, som meget gerne vil have større viden om begge delfinarter for at kunne beskytte dem bedst muligt. Første skridt på vejen er at kortlægge de to arters udbredelse og undersøge, hvordan de udnytter de forskellige fjordsystemer i øgruppen. Hertil vil PAM være ideelt.

Inden dataloggere kan udsættes, skal vi dog have fundet ud af, om og hvordan vi overhovedet kan adskille de to arter, eftersom deres lyde er nærmest ens. Til dette formål har vi sammen med Falklands Conservation Society fået penge fra den engelske fond, Shackleton Scholarship Fund, så vi til vinter kan begynde et studie, der kombinerer visuel og akustisk overvågning af de to arter. Seniorforsker Jakob Tougaard og jeg har også fået penge fra Aarhus Universitets Forskningsfond til en ny type af dataloggere, som vi skal teste ved samme lejlighed. Det sker i samarbejde med lektor Peter Teglberg Madsen og post doc. Kristian Beedholm fra Biologisk Institut ved Aarhus Universitet.

Vinterens studie vil altså give os ny viden om, hvorvidt man kan adskille arter med ens ekkolokaliseringsklik. Det er første gang, et sådant studie laves, og hvis det kan lade sig gøre at adskille arterne på deres klik, kan det få stor betydning for overvågning af delfiner og marsvin i både Sydamerika og Canada.

Ekkolokalisering og miljø

Flagermus finder som bekendt også rundt ved at bruge ekkolokalisering. Fra studier af flagermus ved vi, at de mange forskellige økologiske nicher, som dyrene lever i, har givet anledning til specielle tilpasninger i dyrenes ekkolokalisering. Man kan for eksempel høre på flagermusenes lyde, om de søger føde tæt på en overflade som vand, eller om de søger føde i tæt skov.

For verdens ca. 70 forskellige tandhvaler ved man derimod meget lidt om, hvilke kræfter der har formet hver art og dens ekkolokalisering gennem evolutionen. Hvaler varierer betragteligt i størrelse såvel som levesteder fra lave floder til dybe oceaner. For at se nærmere på, om levestedet også påvirker ekkolokalisering hos tandhvaler, har vi valgt at undersøge marsvinklikket. Ved at sammenligne arter med dette klik på forskellige levesteder, kan vi nemlig undersøge, om enkelte parametre adskiller sig og så korrelere eventuelle forskelle til levestederne.

Et eksempel: Under Galathea 3 Ekspeditionen fik vi som sagt lydoptagelser fra timeglasdelfinen som lever oceanisk – altså ude i havet – men vi optog også lyde fra den kystnære Hector’s delfin i New Zealand.

Det viste sig, at der var stor forskel i amplitude (hvor højt der var skruet op for lyden) mellem de to arter. Den oceanlevende delfin bruger langt større amplitude sandsynligvis for at kunne høre ekkoer fra bytte på større afstande. Kystnære delfiner har formodentlig ikke samme behov for at kunne høre byttedyr på stor afstand, da både de og byttet findes meget tæt på land.

For at undersøge om disse forskelle i amplitude også holder for andre arter og derved kan knyttes til levesteder, skal vi til sommer optage lyde i det canadiske Stillehav fra to andre arter, der også bruger dette marsvinklik.

Her findes nemlig dels det kystnære almindelige marsvin (Phocoena phocoena), som man kender fra Danmark og dels det oceanlevende Dall’s marsvin (Phocoena dalli). Begge arter bruger samme kliktype, men lever vidt forskelligt og overlapper kun tæt på land. Med baggrund i vores Galathea-data forventer vi altså, at Dall’s marsvin bruger klik med højere amplitude end det kystnære almindelige marsvin.

Sommerens optagelser vil give os ny og spændende viden om, hvordan marsvins ekkolokalisering er tilpasset deres miljø. Endvidere vil vi undersøge om disse arter kan adskilles akustisk og dermed overvåges ved hjælp af PAM. Studierne afsluttes i 2010.

Lavet i samarbejde med Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet