pulzující ve vzduchu: objev infrazvukové komunikace mezi slony dal vědcům zcela nový způsob slyšení věcí

v květnu 1984 navštívila Katharine (Katy) Payne Zoo Washington Park v Portlandu v Oregonu. Akustický biolog, který strávil 15 let studiem velrybích písní, byl Payne zvědavý, jak sloni spolu komunikují. Strávila téměř každý bdělý okamžik po celý týden pozorováním—a posloucháním-asijských slonů zoo.

ale až po letu domů do Ithaky v New Yorku si Payne uvědomila, že mohla objevit něco nového a vzrušujícího. Občas během týdne pozorování slonů slyšela slabé dunění a cítila pulzování ve vzduchu. „Bylo to jako pocit hromu, ale nebyl žádný hrom. Nebyl vůbec žádný hlasitý zvuk, jen pulzující a pak nic, “ napsala Payne ve své nedávné knize Silent Thunder: In the Presence of Elephants(Simon & Schuster, 1998). Nyní, v letadle, náhle si vzpomněla na tyto pocity a vzpomněla si na podobný pocit z mnoha let dříve, když cítila hluboké chvění nejnižších basových tónů, které se hrají na církevní varhany. Hluboké tóny orgánu byly na frekvencích poblíž spodního prahu lidského sluchu-frekvence, o kterých Payne věděl, byly použity při komunikaci u velryb a modrých velryb.

Payne a její kolegové z výzkumného programu Bioakustiky v ornitologické laboratoři Cornell University nakonec zjistili, že mnoho hovorů asijských i afrických slonů je v infrazvukovém rozsahu—to znamená při frekvencích příliš nízkých na to, aby lidské uši vnímaly. Od tohoto počátečního objevu Payne a její kolegové z Cornellu a jinde studovali slony v africké savaně, aby se dozvěděli o roli infrazvukového volání v komunikaci na dálku.

před několika lety, v nápadné konvergenci zdánlivě nesourodých vědeckých oborů, vědci z University of Virginia prokázali, že atmosférické podmínky v africké savaně pravděpodobně ovlivní, jak daleko mohou slonice cestovat-a v důsledku toho mohou dokonce pomoci formovat chování zvířat. Michael Garstang, tropický meteorolog na Katedře environmentálních věd ve Virginii, a David Larom, poté postgraduální student na University of Virginia, se nakonec spojili s Paynem, aby sdíleli informace a nápady a plánovali budoucí spolupráci.

sloni a infrazvuk

ačkoli jiní vědci měli podezření,že sloni generují nízkofrekvenční hovory, Payne byl první, kdo to dokázal. V říjnu 1984 se vrátila do zoo Washington Park vybavená vypůjčeným magnetofonem a mikrofony, které dokázaly zachytit nízkofrekvenční zvuky a měřit jejich intenzitu a frekvenci. Payne a dva kolegové, William Langbauer a Elizabeth Thomas, natočili nahrávky od 11 asijských slonů v zoo. Vědci si také vzali poznámky o pohybech a chování slonů a také si všimli občasných časů, kdy cítili zvědavé pulzování ve vzduchu.

Payne vzal pásky zpět do laboratoře akustického biologa Carla Hopkinse v Cornellu. Hopkins připojil rekordér k zařízení, které zobrazuje sekvenci zvuků jako tečky na obrazovce. Payne přehrál jednu z pásek zpět při 10násobku rychlosti záznamu, čímž zvýšil výšku tónu přibližně o 2,5 oktávy. „Když jsme to udělali,“ říká Payne, “ hle a hle—nyní byly přítomny všechny druhy zvuků, které jsme předtím neslyšeli.“V té rychlosti, říká, zněly infrazvukové volání slonů“ něco jako banda krav ve stodole.“

ukazuje se, že většina energie ve volání asijských i afrických slonů je soustředěna na 14-35 Hz—frekvence blízko nebo pod dolní hranicí lidského sluchu, která je kolem 20 Hz. Vysokofrekvenční složky některých z těchto hovorů jsou pro člověka slyšitelné jako nízké, měkké rachoty. Kochle vnitřního ucha slona, říká Payne, se zdá být přizpůsobena pro slyšení nízkofrekvenčních zvuků. Ve skutečnosti, poznamenává, sloni mají nejlepší nízkofrekvenční sluch ze všech suchozemských savců, pro které byla tato schopnost měřena.

vzdálenost, kterou zvuk urazí, závisí na médiu, kterým prochází, intenzitě zvuku a jeho frekvenci. Ačkoli sloni slyší nejlépe při 1000 Hz, zvuky při této frekvenci necestují tak daleko jako zvuky při nižších frekvencích. Kratší vlnové délky, které tvoří zvuky s vyšší frekvencí, jsou s větší pravděpodobností rozptýleny nebo absorbovány prostředím, když cestují, ztrácejí energii na zemi, na vegetaci a jiné překážky a na vzduch. Jako výsledek, jak se vzdálenost od zdroje zvuku zvyšuje, schopnost slona vnímat nízkofrekvenční zvuky začne překračovat jeho schopnost slyšet vysokofrekvenční zvuky. Proto schopnost používat infrazvuk dává slonům zřetelnou výhodu, pokud jde o komunikaci na dlouhé vzdálenosti.

příbuzné slony a jejich potomci žijí společně ve stabilních rodinných jednotkách, ve kterých dospělé ženy spolupracují na péči a obraně svých mláďat. Rodina zde zobrazená žije v Národním parku Amboseli v Keni. Foto: Katy Payne.

příbuzné slony a jejich potomci žijí společně ve stabilních rodinných jednotkách, ve kterých dospělé ženy spolupracují na péči a obraně svých mláďat. Rodina zde zobrazená žije v Národním parku Amboseli v Keni. Foto: Katy Payne.

důkazy pro komunikaci na dlouhé vzdálenosti

při studiu sociálních interakcí a pohybů slonů měli polní biologové v Africe několik let podezření, že sloni jsou schopni komunikovat na velké vzdálenosti. „Dlouhodobý výzkum, který byl proveden v Africe, ukázal koordinaci chování slonů na vzdálenosti několika kilometrů“ za větrných podmínek, které vylučovaly čichovou komunikaci, říká Payne. Například ve studiích radioaktivních slonů v Sengwě v Zimbabwe Rowan Martin zjistil, že rodiny v rámci skupiny dluhopisů (viz rámeček strana 355) jsou schopny koordinovat své pohyby mezi sebou na vzdálenosti 1-5 kilometrů, “ určitá vzdálenost mezi sebou po celé dny, když se pohybují a píce,“ říká Payne. A v Keni Joyce Poole a Cynthia Moss obdivovali schopnost nejvýše postaveného muže, který je v musthu (období zvýšené sexuální aktivity a agresivity), najít vzácnou ženu, která byla na vrcholu estru. Poole a Moss si také všimli, že agresivní muži musth se mohou navzájem vyhýbat, když se potulují při hledání vnímavých žen, čímž se minimalizuje riziko konfrontací.

dva sloni v musthu—roční období zvýšené agresivity a sexuální aktivity-soutěží o dominanci v mužské hierarchii. Výsledek takových bojů určuje přístup mužů k ženám v estru. Foto: Katy Payne.

dva sloni v musthu—roční období zvýšené agresivity a sexuální aktivity-soutěží o dominanci v mužské hierarchii. Výsledek takových bojů určuje přístup mužů k ženám v estru. Foto: Katy Payne.

tyto a další zprávy, v kombinaci s potenciální užitečností infrazvuku pro dálkovou komunikaci, vedl Payne do Afriky ke studiu slonů. Payne ve spolupráci s poolem v letech 1985 a 1986 v Národním parku Amboseli v Keni zjistil, že stejně jako sloni v zajetí asijských slonů produkují Volně žijící afričtí sloni hovory s infrazvukovými složkami. Většina z těchto hovorů, stejně jako u slonů v zoo, má vysokou intenzitu—některé až 117 decibelů (dB; pro srovnání, intenzita stavebního hluku je 110 dB a rockový koncert je 120 dB.) Zvuky této intenzity, vypočítali vědci, mají potenciál být slyšitelné pro ostatní slony v rozsahu několika kilometrů.

Poole a Payne pozorovali a zaznamenávali slony volající v řadě sociálních kontextů, které naznačovaly, že zvířata komunikují na relativně dlouhé vzdálenosti. Například při jedné příležitosti si dvojice slonů v oddělených rodinných fragmentech vyměnila hovory přes 2 kilometry. Vědci také opakovaně zaznamenali oznámení o říji, které uskutečnily plodné ženy, a pozorovali, jak muži reagují rychlou chůzí směrem k volajícím ženám. Poole a Payne také zaznamenali hovory od býků v musthu a našli důkaz, že tato volání oznamují stav býků ženám i jiným mužům. Při mnoha příležitostech každý den, vědci viděli slony zapojené do poslechového chování—“drží se dokonale nehybně, zvedají a ztuhnou uši a pomalu houpají hlavou zleva doprava, jako by lokalizovali zdroj hovoru,“ říká Payne-což naznačuje, že odpovídali na hovor nebo volání a čekali na odpověď.

údaje, které Payne a Poole shromáždili v Keni, i když sugestivní, stále neprokázaly, že sloni mohou skutečně slyšet a reagovat na infrazvukové hovory druhého v rozmezí několika kilometrů. Payne a několik kolegů (Langbauer, Russell Charif, Ferrel Osborn a Elizabeth Thomas z Cornellu a Lisa Rapaport ze Zoo Washington Park) šli do národního parku Etosha v Namibii. Tam provedli řadu „experimentů s přehráváním“ navržených Langbauerem, aby prozkoumali vzdálenosti, na které jsou slony slyšitelné pro ostatní slony.

v těchto experimentech Payne vysvětluje: „měli jsme obrovský reproduktor, který mohl vysílat nahrávky infrazvukových hovorů. Namontovali jsme ho na dodávku, a to byl náš umělý slon.“Dva vědci byli umístěni v dodávce na jednom z několika míst 1, 2 nebo 2, 0 km od rozhledny postavené nad vodní dírou navštěvovanou slony. Zatímco předem nahrané sloní hovory s poloviční intenzitou nejsilnějších zaznamenaných infrazvukových slonových hovorů byly vysílány z dodávky, Payne a další vědci zveřejnění na věži-kteří nevěděli ani umístění dodávky, ani načasování vysílání-provedli zvukové a obrazové záznamy blízkých slonů.

když vědci porovnali své nahrávky slonů před a bezprostředně po době přehrávání, zjistili, že sloni zjevně reagují na přehrávání od 1.2 a 2.0 kilometrů daleko vokalizací, zvedáním a šířením uší a nehybností v této poloze a pohybem hlav ze strany na stranu. Když se z reproduktoru dodávky přehrávaly hovory ženského říje, bylo vidět, jak se sloni orientují na směr hovoru a kráčejí 1 kilometr nebo více k umístění reproduktoru.

Sloní společnost

Sloní společnost je vysoce organizovaná, s příbuznými slony a jejich potomky žijícími společně ve stabilních rodinných jednotkách. Nejstarší žena ve skupině, její matriarcha, často slouží jako vedoucí rodiny. Několik takových rodinných jednotek tvoří takzvanou dluhopisovou skupinu. Rodiny ve skupině dluhopisů mají tendenci být na mateřské straně úzce spjaty, říká Payne. Opravdu, ona říká, dluhopisové skupiny se někdy skládají z rodinné jednotky, která se velmi rozrostla a rozdělila se na menší jednotky. Nad úrovní skupiny bond je klan-sbírka rodinných skupin, které sdílejí stejný rozsah domů během období sucha, ale nemusí nutně souviset.

vazby, které spojují rodinné jednotky v rámci stejné skupiny vazeb, jsou zřejmé, když se setkají dvě rodiny. „Když se rodiny, které jsou členy stejné skupiny bondů, setkají, pozdraví se s obrovským vzrušením-spousta hluku a točení v kruzích a bouchání do sebe a střetávání kly a mávání ušima a vypouštění z jejich spánkových žláz a močení a vyprazdňování-vyjadřuje se každý druh vzrušení slonů, které lze vyjádřit,“ říká Payne. „Ale když se setkají sloni, kteří nejsou tak úzce spjati, celý tento obřad chybí.“

samci slonů vykazují jiný vzorec asociací než samice. Dospělí muži mají tendenci cestovat v malých, all-mužské skupiny během sexuálně neaktivních období. Ale když jsou sexuálně aktivní nebo, v případě starších mužů, v musthu-v době zvýšené agresivity a sexuální aktivity, ke které dochází jednou ročně po dobu dnů až měsíců-býci cestují sami, široce se pohybují při hledání žen v říji. Býci v musthu spolu soutěží o přístup k ženám v říji a budou bránit své kamarády před sexuálním pokrokem jiných mužů.

protože omezení reproduktorů umožňovala přehrávání hovorů pouze na polovinu intenzity nejsilnějších zaznamenaných infrazvukových slonů, a protože se u těchto nízkofrekvenčních hovorů očekával malý nebo žádný útlum, vědci odhadli, že nejhlasitější infrazvukové hovory jsou slyšitelné pro ostatní slony na vzdálenost nejméně 4 kilometrů.

nálezy z experimentů s přehráváním přidaly další podporu hypotéze, že sloni používají infrazvuk ke komunikaci a koordinaci svých pohybů na vzdálenosti nejméně několika kilometrů. Ale to, zda sloni mohou komunikovat na vzdálenosti výrazně větší než 4 kilometry, zůstalo neznámé. Tam přichází Garstangova a Laromova práce.

atmosférické efekty

Garstang na univerzitě ve Virginii slyšel o payneově počátečním objevu infrazvukových slonů. Meteorolog, jehož výzkum se zaměřuje na atmosféru blízko země-kde dochází k většině pozemských zvířecích komunikací-Garstang si uvědomil, že přenos těchto hovorů by byl omezen strukturou vzduchu v blízkosti země. „Zejména pro zvířata využívající komunikaci na dlouhé vzdálenosti, „říká,“ to, co atmosféra dělá, bude mít hodně co říci o tom, jak úspěšní nebo neúspěšní jsou v komunikaci na dlouhé vzdálenosti.“

Garstang byl zapojen do nadnárodní studie, která zkoumala příčinu velké ozonové vrstvy v dolní atmosféře v Jižní Africe. Jak se to stalo, místo, kde Garstang, Larom, a další měli zřídit své meteorologické zařízení, poznamenává Larom, byl „plácnutí uprostřed národního parku Etosha“ – park, kde Payne a její kolegové prováděli své experimenty s přehráváním.

Garstang navrhl, že on a Larom sledují myšlenku, že atmosférické podmínky by mohly ovlivnit rozsah, ve kterém mohou sloni komunikovat. Inspirace pro tyto studie přišla částečně z garstangovy zkušenosti vyrůstající v Jižní Africe,kde, ve večerních hodinách, domorodci Zulu by k sobě dlouho volali, nízko posazené tóny přes údolí, která byla míli nebo více napříč.

teprve mnohem později Garstang začal chápat meteorologický jev, který umožnil takové dálkové volání. „Večer,“ vysvětluje, “ jak studený vzduch odtéká do těchto údolí, vzduch se stratifikuje-vytváří vrstvy—a tyto vrstvy vytvářejí kanály, které umožňují přenos zvuku na značné vzdálenosti.“Tento jev, při kterém je vrstva chladnějšího vzduchu v blízkosti země překryta teplejším vzduchem, se nazývá teplotní inverze. Garstang přemýšlel, zda by tento atmosférický efekt mohl zvýšit dálkový přenos zvířecích hovorů-zejména infrazvukových volání slonů v africké savaně.

přestože vědci studovali účinky různých faktorů prostředí na rozsah volání zvířat, volání slonů je zvláště vhodné pro vyšetřování této otázky z několika důvodů, říkají Larom a Garstang. Za prvé, kvůli jejich hlasitosti a nízké frekvenci a jejich výslednému potenciálu k přenosu na velké vzdálenosti za jakýchkoli podmínek, sloní hovory jsou ze své podstaty snazší studovat než mnoho jiných hovorů. A stanoviště africké savany slonů poskytuje pro takové studie relativně zjednodušený systém, protože tvrdý, plochý terén a řídká vegetace mají minimální vliv na přenos zvuku—zejména nízkofrekvenčních zvuků. Výsledkem je, že hlavními faktory ovlivňujícími přenos zvuku v blízkosti země v tomto prostředí jsou síla a frekvence volání, práh sluchu a teplotní a větrné podmínky ve spodní atmosféře.

jak počasí ovlivňuje rozsah volání

důkaz, že povětrnostní podmínky schopné zlepšit přenos zvuku na dlouhé vzdálenosti se vyskytují na africké savaně, pocházejí z údajů shromážděných v Etosha během 45denního období na konci období sucha. Vědci měřili teplotu a rychlost větru po celý den a noc ve výškách od 1 centimetru do přibližně 1500 metrů nad zemí. Zjistili silný denní cyklus rychlosti a směru větru, se silným větrem od severovýchodu během dne a lehkým jižním větrem v noci. Ale v podvečer a kolem úsvitu, než vítr změnil směr, bylo často období malého nebo žádného větru. Vědci také zjistili, že ve většině dnů se silné teplotní inverze vytvořily poblíž zemského povrchu před západem slunce a přetrvávaly přes noc až do východu slunce. Noční teplotní inverze se tvoří nad zemí na většině míst na Zemi, říká Garstang, ale jsou zvláště výrazné nad savanou během období sucha a v suchých dnech během období dešťů.

pomocí počítačového programu vyvinutého Richardem Raspetem v Národním centru Pro fyzikální akustiku University of Mississippi larom zkoumal, jak měnící se podmínky teploty a rychlosti větru zaznamenané v Etosha ovlivní útlum zvuků při 15 Hz a 30 Hz v závislosti na vzdálenosti. Larom napsal další program, který vzal výstupy z Raspetova programu a vypočítal předpokládaný rozsah volání, pomocí některých informovaných předpokladů o intenzitě volání slonů a Prahu sluchu.

výsledky počítačového modelování ukázaly, že rozsah volání ve večerních hodinách je až čtyřikrát větší než v polovině dne. Podmínky pro dálkové volání se začínají dramaticky zlepšovat asi hodinu před západem slunce, se špičkovými podmínkami vyskytujícími se 1-2 hodiny po západu slunce, když je inverze nejsilnější a vítr je nejnižší. Předpokládá se, že druhé vrcholné období pro přenos zvuku nastane kolem úsvitu, když vítr opět utichne a teplotní inverze, i když oslabený, stále existuje.

relativně silná teplotní inverze ve skutečnosti zvyšuje šíření nízkofrekvenčního zvuku na dálku, takže intenzita zvuku se zvyšuje mimo určitý rozsah od zdroje. K tomuto vylepšení dochází v důsledku „zvukovodu“ tvořeného spodní vrstvou vzduchu během inverze; efekt potrubí způsobuje, že zvuková energie je lomena směrem dolů, než aby byla rozptýlena ve vzduchu, čímž se zvyšuje hladina zvuku v blízkosti země. Inverze také zvyšují přenos zvuku tím, že způsobují tření vrstvy vzduchu v blízkosti země od vzduchu výše, říká Garstang. V důsledku toho říká ,že „vzduch na zemi se uklidní“, čímž se minimalizuje útlum zvuku turbulencí a střihem větru.

za optimálních podmínek mohou být podle modelu nejhlasitější infra—sonic sloní hovory—zejména ty na nejnižších frekvencích—slyšitelné pro ostatní slony na vzdálenosti 10 kilometrů nebo více. Larom a Garstang také použili počítačové modelování k předpovědi toho, jak by denní teplotní a větrné profily, které měřily ve spodní atmosféře v Etosha, ovlivnily celkovou plochu, na které lze slyšet volání dané frekvence a intenzity. Účinky větru na oblast volání jsou složité a závisí na rychlosti a směru větru. Vědci zjistili, že oblast volání se může rozšířit a zmenšit o faktor až 10 v daný den, a to z přibližně 30 kilometrů čtverečních na 300.

co to znamená pro slony

když Garstang a Larom (se spoluautory Raspetem a Malanem Lindequem z ekologického Institutu Etosha) předložili svá počáteční zjištění k publikaci, Payne byl jedním z vědců, kteří požádali o přezkoumání článku. Zjistila, že jejich práce je tak zajímavá, že je kontaktovala a navrhla, aby se sešli, aby si promluvili více o důsledcích. Mnoho biologů, říká Payne, “ moc nepřemýšlelo o vlivu atmosféry na chování zvířat, a zde byl důkaz, že by mohl existovat velmi silný vliv.“

Haven Wiley, jeden z řady biologů, kteří o těchto vlivech přemýšleli, říká, že “ ačkoli otázka účinků atmosférických podmínek na šíření zvuku byla již nějakou dobu studována akustickými inženýry a behavioristy zvířat, stále existuje velká potřeba pečlivé dokumentace těchto účinků v přírodních situacích. Wiley, který studuje komunikaci a chování zvířat na University of North Carolina-Chapel Hill, říká, že práce Garstanga a Laroma je “ velmi elegantní demonstrací ,ve které byla atmosférická měření skutečně použita k ověření myšlenek, že změna atmosférických podmínek ovlivní šíření zvuku.“

Garstang a Laromova zjištění podporují poněkud kontroverzní hypotézu, že atmosférické podmínky upřednostňující dálkovou komunikaci v určitých denních dobách nad africkou savanou a dalšími oblastmi působily v průběhu evolučního času jako selektivní tlak na chování slonů a dalších druhů žijících v těchto oblastech. Zřejmou otázkou proto je, zda sloni volají častěji v denní době, kdy atmosférické podmínky nejvíce přispívají k přenosu zvuku na dlouhé vzdálenosti.

předběžné údaje ze studií provedených v Zimbabwe Langbauerem, Paynem a dalšími ukazují, že vrcholné období volání slonů je soustředěno kolem 5: 00—doba, kdy je přenos zvuku „docela dobrý a rychle se zlepšuje“, ale není optimální, říká Larom. „Je tu dobrá kondice, existuje určitá korelace, but…it není to vynikající,“ říká. Méně než dokonalá korelace naznačuje, že další faktory pravděpodobně ovlivní, kdy a proč sloni volají. Sloni dělají většinu svých dlouhých výletů ke konci dne, setkání s dalšími slony u vodních děr v hlučných skupinách,ale volání umře brzy po západu slunce. Volání po západu slunce by s větší pravděpodobností přilákalo pozornost lvů, kteří spí až do západu slunce a začnou lovit po setmění.

ačkoli Garstang souhlasí s tím, že při formování chování volání nepochybně vstupují do hry další faktory, je přesvědčen, že atmosférické účinky hrají významnou roli. „Atmosféra naprosto určuje, co můžete nebo nemůžete dělat“, pokud jde o komunikaci na dálku, říká. Například, ačkoli sloní samice v říji může volat nepřetržitě po celý den, atmosférické podmínky určí, zda je muž v musthu v určité vzdálenosti schopen tyto hovory slyšet. Proto říká: „ze strany mužů bude stále denní odezva, protože od poloviny dne do podvečera stoupá o řád.“

Payne poznamenává, že v budoucích studiích budou vědci muset sledovat nejen načasování volání, ale také načasování toho, co nazývá „záchvaty slonů poslechu“, aby zjistili, zda sloni vykazují více poslechového chování v době, kdy je nejlepší přenos zvuku. Takové chování při poslechu může hrát roli v koordinovaných pohybech příbuzných rodinných skupin v klanech, které Payne a její kolegové pozorovali ve svých studiích v Zimbabwe.

v rozšíření Martinových dřívějších studií on, Langbauer, Payne a další sledovali pohyby a volání slonů v několika rodinných skupinách, které sdílely stejný domácí rozsah. Zjistili, že sloni v rámci stejné skupiny vazeb (to znamená sloni, kteří mají tendenci být geneticky blízce příbuzní) byli častěji než ostatní sloni v klanu, aby zůstali ve vzájemné vzdálenosti. „Nenašli jsme žádné důkazy o zjevných výzvách, které by například oznamovaly, že se slon nyní otočí na sever,“ říká Payne. „Našli jsme však koordinované pohyby mezi stády a máme podezření, že by to mohlo být koordinováno jednoduše nasloucháním vzájemných hovorů na dálku a nikdy se navzájem nenechat úplně mimo dosah sluchu.“

během období sucha je zajímavé poznamenat, že rodiny slonů by měly být schopny koordinovat své pohyby na větší vzdálenosti, protože se očekává, že tvorba silných nočních teplotních inverzí maximalizuje rozsah volání. V suchém počasí by tak rodiny mohly udržovat větší vzdálenost od sebe a stále zůstat v doslechu, čímž se minimalizuje konkurence o zdroje v době, kdy jsou zdroje vzácné.

důsledky pro ostatní zvířata

sloni nejsou jedinými druhy, jejichž chování může být ovlivněno atmosférickými podmínkami. Rovněž není možné, aby noční teplotní inverze zvětšily vzdálenost, po které mohou zvuky cestovat, omezeno na Africkou savanu nebo na nízkofrekvenční zvuky.

lvi na africké savaně dělají většinu svého řevu mezi Západem a východem slunce a některé terénní údaje naznačují, že lev volá vrcholy za úsvitu a soumraku. Předpokládá se, že řev, který lvi dělají v noci, se částečně podílí na vytváření a udržování území. Být schopen volat na větší vzdálenost by proto bylo výhodné, protože by to bylo pro mnoho druhů ptáků známých pro jejich úsvit a soumrak sbory. „Dávalo by větší smysl říkat‘ moje, moje—moje-tato oblast je moje ‚v době, kdy vás někdo uslyší o několik set metrů dál, než když vás slyší jen o sto metrů dál,“ říká Larom.

pro další čtení
  • Payne, Langbauer, Thomas EM. 1986. Infrazvukové volání slona asijského (Elephas maximus). Behaviorální ekologie a sociobiologie 18: 297-301.

  • Langbauer Wr Jr, Payne K, Charif R, Rapaport E, Osborn F.1991. Sloni Afričtí reagují na vzdálené přehrávání nízkofrekvenčních konspecifických hovorů. Journal of Experimental Biology 157: 35-46.

  • Garstang M, Larom D, Raspet R, LindequeM. 1995. Atmosférické ovládání komunikace slonů. Časopis experimentální biologie 198: 939-951.

  • Larom D, Garstang M, Payne K, Raspet R, Lindeque M.1997. Vliv povrchových atmosférických podmínek na rozsah a oblast dosaženou zvířecími vokalizacemi. Journal of Experimental Biology 200: 421-437.

  • Payne K.1998. Silent Thunder: V přítomnosti slonů. New York: Simon & Schuster.

stejně jako lvi, vědci poznamenávají, že jiná vysoce teritoriální zvířata, jako jsou kojoti a vlci, dělají většinu svého volání v noci a vykazují výrazné ranní a večerní volající vrcholy, v souladu s hypotézou, že atmosférické podmínky mohou hrát roli při formování jejich volajícího chování. A práce Petera Wasera z Purdue University naznačuje, že opice baldachýnu v tropických lesích dělají většinu své dlouhé vzdálenosti vokalizující během několika hodin po východu slunce, kdy se nad vrchlíkem pravděpodobně vyskytne příznivý teplotní gradient pro přenos zvuku.

mnoho žab a hmyzu také bývá hlučnější kolem úsvitu a soumraku a také u těchto druhů mohou atmosférické faktory pomoci určit chování. Výsledky studie přehrávání Moiry Van Staaden a Heiner Römer z Karl-Franzens-University v rakouském Grazu skutečně ukázaly, že rozsah volání pro sexuální signály kobylky močového měchýře v Jižní Africe-jejichž pozoruhodné noční hovory jsou slyšitelné pro člověka několik kilometrů-se v noci dramaticky rozšiřuje—

uvedení kusů dohromady

Payne, Garstang, Larom a jejich spolupracovníci plánují budoucí terénní studie komunikace slonů, které doufají, že si vezmou informace získané z počítačového modelování atmosférických podmínek na africké savaně se skutečnými vzorci chování a komunikace slonů a jiných zvířat v tomto prostředí. Jak zdůrazňuje Garstang, „nikdo v terénu ve skutečnosti neprokázal, že sloni … mohou komunikovat přes 10 kilometrů více,“ jak navrhlo počítačové modelování. Vědci budou muset jednoznačně prokázat, že sloni mohou promítat, slyšet a reagovat na volání v těchto rozsazích, říká.

díky grantu od National Geographic Society se Garstang plánuje někdy v tomto roce vrátit do Namibie, aby provedl pilotní projekt, ve kterém shromáždí předběžné terénní údaje na podporu návrhu na větší studii. Doufá, že definitivněji zjistí, že existuje denní cyklus volání, a to nejen slony, ale i jinými zvířaty, která používají zvuky v nižším frekvenčním rozsahu. Určí také, zda načasování tohoto cyklu odpovídá atmosférickým podmínkám, které upřednostňují komunikaci na dlouhé vzdálenosti.

vědci doufají, že znalosti, které získají o volání zvířat, nakonec pomohou v úsilí o ochranu. Například Payne a Larom poznamenávají, že by mohlo být možné vyvinout systém pro akustickou cenzuru lesních slonů (Loxodonta africana cyclous). O tomto rychle mizejícím poddruhu je známo jen málo a zvířata se obtížně počítají ve svém lesním prostředí. (Současné metody jsou založeny na nepřímých přístupech, jako jsou počty hnoje.) Předběžné studie slonů savany, ve kterých mohou být zvířata sledována zrakem i zvukem, by mohly vědcům umožnit vyvinout metody pro korelaci počtu a druhů hovorů se strukturou populace slonů a reprodukčním zdravím.

„pokud potřebujeme zachovat druhy, musíme vědět, jaké území zaujímají,“ poznamenává Garstang. Věří, že schopnost rychle vypočítat maximální povolenou plochu zvířete umožní biologům získat rozumný první odhad velikosti území zvířete. Pomocí tří faktorů, on říká, „optimální meteorologické podmínky, práh sluchu, a hlasitost hovoru, budete determine…an oblast, která může být tímto zvířetem „ensonifikována“.“Tato oblast, jak věří, „rovná se její území blízké aproximaci … ať už se jedná o pohyblivou oblast, jako je oblast slona, nebo statičtější oblast, jako je oblast lva.“Ačkoli Larom a Payne uznávají důležitou roli, kterou mohou hrát atmosférické účinky, věří, že mnoho dalších faktorů komplikuje chování zvířat v domácím dosahu.

je zřejmé, že Payneův počáteční objev infrazvukové komunikace mezi slony a následná práce Larom, Garstanga a dalších připravila cestu k dalšímu porozumění komunikaci, chování a evoluci zvířat a poskytla nové způsoby pohledu na tyto problémy. „Jakmile objevíte zcela nový způsob vnímání světa,“ říká Larom, “ otázka toho, co tam je vnímat, se stává ústředním a možnosti objevování jsou obrovské.“

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.