throbbing in the air: the discovery of infrasonic communication among elephants has given researchers a whole new way of hearing things

w maju 1984 roku Katharine (Katy) Payne odwiedziła Zoo Washington Park w Portland w stanie Oregon. Jako biolog akustyczny, który spędził 15 lat studiując pieśni wielorybów, Payne był ciekawy, jak słonie komunikują się ze sobą. Przez cały tydzień spędzała prawie każdą wolną chwilę obserwując i słuchając azjatyckich słoni w zoo.

ale dopiero podczas lotu do Itaki w Nowym Jorku Payne zrozumiała, że mogła odkryć coś nowego i ekscytującego. Czasami w ciągu tygodnia obserwacji słoni, słyszała słabe dudnienia i czuła pulsowanie w powietrzu. „To było jak uczucie grzmotu, ale nie było grzmotu. Nie było żadnego głośnego dźwięku, tylko pulsowanie, a potem nic”, napisała Payne w swojej ostatniej książce, Silent Thunder: in the Presence of Elephants (Simon & Schuster, 1998). Teraz, w samolocie, nagle przypomniała sobie te odczucia i przypomniała sobie podobne uczucie z wielu lat wcześniej, kiedy poczuła Głębokie drżenie najniższych dźwięków basowych granych na kościelnych organach. Głębokie tony narządu znajdowały się na częstotliwościach w pobliżu dolnego progu ludzkiego słuchu-częstotliwości, które Payne znał, były używane w komunikacji u płetwali i płetwali błękitnych.

Payne i jej współpracownicy z Bioacoustics Research Program w Cornell University ’ s Laboratory of Ornithology ostatecznie odkryli, że wiele wołań słoni azjatyckich i afrykańskich znajduje się w zakresie infradźwięków—to znaczy przy częstotliwościach zbyt niskich, aby ludzkie uszy mogły je dostrzec. Od czasu dokonania tego pierwszego odkrycia, Payne i jej współpracownicy z Cornell i gdzie indziej badali słonie na afrykańskiej sawannie, aby dowiedzieć się o roli infradźwiękowego wywoływania w komunikacji na duże odległości.

kilka lat temu, w uderzającej zbieżności pozornie odmiennych dyscyplin naukowych, naukowcy z University of Virginia wykazali, że Warunki Atmosferyczne na afrykańskiej sawannie prawdopodobnie wpływają na to, jak daleko mogą podróżować wezwania słoni—a nawet mogą w rezultacie pomóc w kształtowaniu zachowań zwierząt. Michael Garstang, meteorolog tropikalny z Wydziału Nauk o środowisku w Wirginii, i David Larom, wówczas absolwent Uniwersytetu w Wirginii, ostatecznie spotkali się z Payne, aby podzielić się informacjami i pomysłami oraz zaplanować dalszą współpracę.

Słonie i infradźwięki

chociaż inni badacze podejrzewali, że słonie generują połączenia o niskiej częstotliwości, Payne był pierwszym, który to udowodnił. W październiku 1984 roku wróciła do Zoo w Washington Park wyposażona w pożyczony magnetofon i mikrofony, które mogły odbierać dźwięki o niskiej częstotliwości i mierzyć ich intensywność i częstotliwość. Payne wraz z dwoma kolegami, Williamem Langbauerem i Elizabeth Thomas, dokonali nagrań z 11 azjatyckich słoni w zoo. Naukowcy zanotowali również ruchy i zachowanie słoni, a także odnotowali okazjonalne czasy, gdy poczuli ciekawski pulsujący w powietrzu.

Payne zabrał taśmy z powrotem do laboratorium biologa akustycznego Carla Hopkinsa w Cornell. Hopkins podłączył rejestrator do urządzenia, które wyświetla sekwencję dźwięków w postaci kropek na ekranie. Payne odtworzył jedną z taśm z dziesięciokrotną prędkością nagrywania, podnosząc tym samym wysokość dźwięku o około 2,5 oktawy. „Kiedy to zrobiliśmy,” opowiada Payne, ” oto wszystkie rodzaje dźwięków, których wcześniej nie słyszeliśmy, były teraz obecne.”Z taką prędkością, jak mówi, infradźwiękowe wołania słoni brzmiały jak banda krów w stodole.”

okazuje się, że większość energii w głosach słoni azjatyckich i afrykańskich jest skoncentrowana na częstotliwości 14-35 Hz—częstotliwości zbliżonych lub poniżej dolnej granicy ludzkiego słuchu, która wynosi około 20 Hz. Komponenty o wyższej częstotliwości niektórych z tych połączeń są słyszalne dla ludzi jako niskie, miękkie dudnienia. Ślimak ucha wewnętrznego słonia, mówi Payne, wydaje się być przystosowany do słyszenia dźwięków o niskiej częstotliwości. Rzeczywiście, zauważa, że słonie mają najlepszy słuch o niskiej częstotliwości ze wszystkich ssaków lądowych, dla których ta zdolność została zmierzona.

odległość, jaką pokonuje dźwięk, zależy od medium, przez które przechodzi, intensywności dźwięku i jego częstotliwości. Chociaż słonie słyszą najlepiej przy 1000 Hz, dźwięki o tej częstotliwości nie poruszają się tak daleko, jak te o niższych częstotliwościach. Krótsze fale, które tworzą dźwięki o wyższej częstotliwości, są bardziej narażone na rozproszenie lub pochłonięcie przez środowisko podczas podróży, tracąc energię do ziemi, roślinności i innych przeszkód oraz do powietrza. W rezultacie, wraz ze wzrostem odległości od źródła dźwięku, zdolność słonia do postrzegania dźwięków o niskiej częstotliwości zacznie przekraczać zdolność słyszenia dźwięków o wysokiej częstotliwości. Dlatego możliwość korzystania z infradźwięków daje słoni wyraźną przewagę, jeśli chodzi o komunikację dalekiego zasięgu.

dowody na komunikację dalekiego zasięgu

badając interakcje społeczne i ruchy słoni, biolodzy terenowi w Afryce przez kilka lat podejrzewali, że słonie są w stanie komunikować się na duże odległości. „Długofalowe badania przeprowadzone w Afryce wykazały koordynację zachowań słoni na odległościach kilku kilometrów” w warunkach wiatrowych, które wykluczały komunikację węchową, mówi Payne. W badaniach nad radiokolarowanymi słoniami w Sengwa w Zimbabwe, na przykład, Rowan Martin odkrył, że rodziny w ramach grupy Bonda (patrz ramka strona 355) są w stanie koordynować swoje ruchy ze sobą na dystansach 1-5 kilometrów, „pewna odległość między sobą przez kilka dni, gdy poruszają się i żerują”, mówi Payne. A w Kenii Joyce Poole i Cynthia Moss podziwiali zdolność najwyższego rangą samca, który jest w musth (okres wzmożonej aktywności seksualnej i agresywności) do zlokalizowania rzadkiej samicy, która była na szczycie Rui. Poole i Moss zauważyli również, że agresywne samce moszczu są w stanie unikać siebie nawzajem, gdy wędrują w poszukiwaniu wrażliwych samic, minimalizując w ten sposób ryzyko konfrontacji.

te i inne raporty, w połączeniu z potencjalną przydatnością infradźwięków do komunikacji na duże odległości, doprowadziły Payne ’ a do Afryki, aby zbadał wołanie słoni. Pracując z Poole ’ em w 1985 i 1986 roku w Parku Narodowym Amboseli w Kenii, Payne odkrył, że podobnie jak w niewoli słonie Azjatyckie, słonie afrykańskie wytwarzają połączenia z komponentami infradźwiękowymi. Większość z tych wezwań, jak te ze słoni w zoo, ma wysoką intensywność-niektóre nawet 117 decybeli (dB; dla porównania, intensywność hałasu budowlanego wynosi 110 dB, a koncertu rockowego 120 dB.) Dźwięki o tej intensywności, jak obliczyli badacze, mogą być słyszalne dla innych słoni w zakresie kilku kilometrów.

Poole i Payne zaobserwowali i zarejestrowali wołanie słoni w wielu kontekstach społecznych, które sugerowały, że zwierzęta porozumiewały się na stosunkowo duże odległości. Na przykład, pewnego razu para żeńskich słoni w rozdzielonych fragmentach rodziny wymieniała rozmowy na ponad 2 kilometry. Naukowcy wielokrotnie rejestrowali również wywołania Zapowiedzi Rui wykonane przez płodne samice i obserwowali, jak samce reagują, szybko idąc w kierunku wywołujących samic. Poole i Payne nagrali również rozmowy z bykami w musth i znaleźli dowody, że te rozmowy ogłaszają stan byków zarówno kobietom, jak i innym mężczyznom. Przy wielu okazjach każdego dnia badacze widzieli słonie zaangażowane w zachowania słuchowe— „trzymają się doskonale nieruchomo, podnosząc i usztywniając uszy i powoli machając głową od lewej do prawej, jakby w celu zlokalizowania źródła połączenia”, mówi Payne-sugerując, że odbierały połączenie lub dzwoniły i czekały na odpowiedź.

dane zebrane przez Payne 'a i Poole’ a w Kenii, choć sugestywne, nadal nie dowodzą, że słonie mogą rzeczywiście słyszeć i odpowiadać na infradźwiękowe wezwania na odległość kilku kilometrów. Aby zrealizować ten pomysł, Payne wraz z kilkoma kolegami (Langbauer, Russell Charif, Ferrel Osborn i Elizabeth Thomas z Cornell oraz Lisa Rapaport Z Washington Park Zoo) udał się do Parku Narodowego Etosha w Namibii. Tam przeprowadzili serię” eksperymentów z odtwarzaniem ” zaprojektowanych przez Langbauera w celu zbadania odległości, na jakie wołania słoni są słyszalne dla innych słoni.

w tych eksperymentach Payne wyjaśnia: „mieliśmy ogromny głośnik, który mógł transmitować nagrania połączeń infradźwiękowych. Zamontowaliśmy go na vanie, a to był nasz sztuczny słoń.”Dwóch naukowców stacjonowało w furgonetce w jednym z kilku miejsc 1,2 lub 2,0 km od wieży obserwacyjnej zbudowanej nad wodopojem uczęszczanym przez słonie. Podczas gdy nagrane wcześniej rozmowy słoni o połowie intensywności najsilniejszych zarejestrowanych infradźwiękowych rozmów słoni były nadawane z Vana, Payne i inni badacze umieszczeni na wieży—którzy nie znali ani lokalizacji Vana, ani czasu transmisji-dokonali nagrań audio i wideo pobliskich słoni.

kiedy naukowcy porównali swoje nagrania słoni sprzed I bezpośrednio po czasie odtwarzania, odkryli, że słonie najwyraźniej reagują na playbacki z 1.2 i 2.0 km dalej przez wokalizowanie, unoszenie i rozłożenie uszu i pozostawanie w bezruchu w tej pozycji oraz przesuwanie głowy z boku na bok. Kiedy z głośnika furgonetki odtwarzano połączenia z Rui, widziano samce słoni orientujące się w kierunku połączenia i idące 1 kilometr lub więcej w kierunku położenia głośnika.

ponieważ ograniczenia głośników pozwalały na odtwarzanie połączeń z tylko połową intensywności najsilniejszych zarejestrowanych infradźwiękowych połączeń słonia, a ponieważ spodziewano się niewielkiego lub żadnego tłumienia na tych odległościach dla takich połączeń o niskiej częstotliwości, naukowcy oszacowali, że najgłośniejsze połączenia infradźwiękowe są słyszalne dla innych słoni na odległości co najmniej 4 kilometrów.

wyniki eksperymentów z odtwarzaniem dodały kolejne wsparcie dla hipotezy, że słonie używają infradźwięków do komunikowania się i koordynowania swoich ruchów na dystansach co najmniej kilku kilometrów. Nie wiadomo jednak, czy słonie potrafią porozumiewać się na odległościach znacznie większych niż 4 kilometry. Tu wkracza praca Garstanga i Laroma.

efekty atmosferyczne

Garstang z University of Virginia usłyszał o początkowym odkryciu przez Payne ’ a infradźwiękowych połączeń słonia. Meteorolog, którego badania koncentrują się na atmosferze blisko ziemi—gdzie występuje większość komunikacji zwierząt lądowych—Garstang zdał sobie sprawę, że transmisja tych połączeń będzie ograniczona przez strukturę powietrza w pobliżu Ziemi. „W przypadku zwierząt korzystających w szczególności z komunikacji dalekiego zasięgu”, mówi, ” to, co robi atmosfera, będzie miało wiele do powiedzenia o tym, jak skuteczne lub nieudane są w komunikacji na długich dystansach.”

Garstang był zaangażowany w międzynarodowe badania mające na celu zbadanie przyczyny dużej warstwy ozonowej w dolnej atmosferze w południowej Afryce. Tak się złożyło ,że miejsce, w którym Garstang, Larom i inni mieli ustawić swój sprzęt meteorologiczny, larom notes, było „smack in the middle of Etosha National Park” – park, w którym Payne i jej współpracownicy przeprowadzali eksperymenty z odtwarzaniem.

Garstang zasugerował, że on i Larom realizują ideę, że Warunki Atmosferyczne mogą wpływać na zasięg, nad którym słonie mogą się komunikować. Inspiracją do tych badań było po części doświadczenie Garstanga dorastającego w południowej Afryce, gdzie wieczorami mieszkańcy zuluskich plemion wołali do siebie długimi, niskimi tonami w dolinach o szerokości co najmniej mili.

dopiero znacznie później Garstang zaczął rozumieć Zjawisko meteorologiczne, które umożliwiło takie połączenia dalekobieżne. „Wieczorem, „wyjaśnia,” gdy zimne powietrze spływa do tych dolin, powietrze rozwarstwia się-formuje Warstwy – a te warstwy tworzą kanały, dzięki którym dźwięk może być przesyłany na znaczne odległości.”Zjawisko to, w którym warstwa chłodniejszego powietrza w pobliżu Ziemi jest nakładana przez cieplejsze powietrze, jest znane jako inwersja temperatury. Garstang zastanawiał się, czy ten efekt atmosferyczny może zwiększyć transmisję na dalekie odległości Wołów zwierząt-w szczególności infradźwiękowe wołania słoni na afrykańskiej sawannie.

chociaż naukowcy badali wpływ różnych czynników środowiskowych na zasięg wywoływania zwierząt, wywoływanie słoni jest szczególnie odpowiednie do zbadania tego pytania z kilku powodów, mówią Larom i Garstang. Po pierwsze, ze względu na ich głośność i niską częstotliwość oraz wynikający z nich potencjał do przesyłania na duże odległości w każdych warunkach, połączenia ze słoniami są z natury łatwiejsze do zbadania niż wiele innych połączeń. A siedlisko afrykańskiej sawanny słoni zapewnia stosunkowo uproszczony system do takich badań, ponieważ twardy, płaski teren i rzadka roślinność mają minimalny wpływ na transmisję dźwięku-szczególnie dźwięków o niskiej częstotliwości. W rezultacie głównymi czynnikami wpływającymi na transmisję dźwięku w pobliżu Ziemi w tym środowisku są siła i częstotliwość wywołania, próg słyszalności oraz temperatura i warunki wiatru w dolnej atmosferze.

jak pogoda wpływa na zasięg wywołania

dowody na to, że warunki pogodowe zdolne do poprawy transmisji dźwięku dalekiego zasięgu występują na afrykańskiej sawannie, pochodzą z danych zebranych w Etosha w ciągu 45 dni pod koniec pory suchej. Naukowcy mierzyli temperaturę i prędkość wiatru w ciągu dnia i nocy na wysokościach od 1 centymetra do około 1500 metrów nad ziemią. Odkryli silny cykl dobowy w prędkości i kierunku wiatru, z silnymi wiatrami z północnego wschodu w ciągu dnia i lekkimi wiatrami południowymi w nocy. Ale wczesnym wieczorem i około świtu, zanim wiatr zmienił kierunek, często był okres małego lub żadnego wiatru. Naukowcy odkryli również, że w większości dni silne inwersje temperatury uformowały się w pobliżu powierzchni Ziemi przed zachodem słońca i utrzymywały się przez noc aż do wschodu słońca. Nocne inwersje temperatury tworzą się nad ziemią w większości miejsc na Ziemi, mówi Garstang, ale są one szczególnie wyraźne nad sawanną podczas pory suchej i w suche dni podczas pory deszczowej.

korzystając z programu komputerowego opracowanego przez Richarda Raspeta z University of Mississippi ’ s National Center for Physical Acoustics, larom zbadał, w jaki sposób zmienne warunki temperatury i prędkości wiatru zarejestrowane w Etosha wpłyną na tłumienie dźwięków o częstotliwości 15 Hz i 30 Hz w funkcji odległości. Larom napisał inny program, który wziął wyniki z programu Raspeta i obliczył przewidywany zakres wywołania, wykorzystując pewne świadome założenia dotyczące intensywności wywołania i progu słyszalności.

wyniki modelowania komputerowego pokazały, że zakres połączeń w godzinach wieczornych jest aż czterokrotnie większy niż w środku dnia. Warunki dla połączeń dalekiego zasięgu zaczynają się dramatycznie poprawiać na godzinę lub tak przed zachodem słońca, a warunki szczytowe występują 1-2 godziny po zachodzie słońca, kiedy inwersja jest najsilniejsza, a wiatry są najniższe. Przewiduje się, że drugi szczytowy okres transmisji dźwięku nastąpi około świtu, kiedy wiatr ponownie ucichnie, a inwersja temperatury, choć osłabiona, nadal istnieje.

stosunkowo silna inwersja temperatury faktycznie zwiększa propagację dźwięku o niskiej częstotliwości na odległość, tak że natężenie dźwięku wzrasta poza pewien zakres od źródła. To wzmocnienie występuje z powodu „kanału dźwiękowego” utworzonego przez dolną warstwę powietrza podczas inwersji; efekt kanałów powoduje, że energia dźwięku jest załamywana w dół, a nie rozpraszana w powietrzu, zwiększając w ten sposób poziom dźwięku w pobliżu Ziemi. Inwersje poprawiają również transmisję dźwięku, powodując tarcie warstwy powietrza w pobliżu Ziemi „oddzielone” od powietrza powyżej, mówi Garstang. W rezultacie mówi:” powietrze na ziemi jest spokojne”, co minimalizuje tłumienie dźwięku przez turbulencje i ścinanie wiatru.

w optymalnych warunkach, zgodnie z modelem, najgłośniejsze dźwięki podczerwieni-szczególnie te o najniższych częstotliwościach—mogą być słyszalne dla innych słoni na odległościach 10 kilometrów lub więcej. Larom i Garstang wykorzystali również modelowanie komputerowe, aby przewidzieć, w jaki sposób dobowe profile temperatury i wiatru, które mierzyli w dolnej atmosferze w Etosha, wpłyną na całkowity obszar, nad którym można usłyszeć wezwanie o określonej częstotliwości i intensywności. Wpływ wiatru na obszar wywołania jest złożony i zależy zarówno od prędkości, jak i kierunku wiatru. Naukowcy odkryli, że obszar wywołania może się rozszerzać i kurczyć nawet o 10 w danym dniu, od około 30 kilometrów kwadratowych do 300.

Co to oznacza dla słoni

kiedy Garstang i Larom (wraz z współautorami Raspetem i Malanem Lindeque z Etosha Ecological Institute) przedstawili swoje wstępne wyniki do publikacji, Payne był jednym z naukowców poproszonych o zapoznanie się z artykułem. Uznała ich pracę za tak interesującą, że skontaktowała się z nimi i zasugerowała, aby spotkali się, aby porozmawiać o implikacjach. Payne mówi, że wielu biologów ” nie zastanawiało się zbytnio nad wpływem atmosfery na zachowanie zwierząt, a oto dowody na to, że może to mieć bardzo silny wpływ.”

Haven Wiley, jeden z wielu biologów, którzy myśleli o tych wpływach, mówi, że ” chociaż kwestia wpływu warunków atmosferycznych na propagację dźwięku była badana przez inżynierów akustyków i behawiorystów zwierząt od pewnego czasu, nadal istnieje wielka potrzeba starannej dokumentacji tych efektów w naturalnych sytuacjach.”Wiley, który bada komunikację i zachowanie zwierząt na University of North Carolina-Chapel Hill, mówi, że praca Garstanga i Laroma jest” bardzo eleganckim pokazem, w którym pomiary atmosferyczne zostały faktycznie wykorzystane do potwierdzenia idei, że zmieniające się warunki atmosferyczne wpłyną na propagację dźwięku.”

odkrycia Garstanga i Laroma potwierdzają nieco kontrowersyjną hipotezę, że warunki atmosferyczne sprzyjające komunikacji na odległość w pewnych porach dnia nad afrykańską sawanną i innymi obszarami działały w czasie ewolucji jako selektywna presja na zachowanie słoni i innych gatunków żyjących na tych obszarach. Oczywistym pytaniem jest zatem, czy słonie dzwonią częściej w porach dnia, kiedy warunki atmosferyczne najbardziej sprzyjają transmisji dźwięku na duże odległości.

wstępne dane z badań przeprowadzonych w Zimbabwe przez Langbauera, Payne ’ a i innych pokazują, że szczytowy okres wywoływania słoni jest skoncentrowany wokół godziny 17: 00—czasu, w którym transmisja dźwięku jest „całkiem dobra i szybko się poprawia”, ale nie jest optymalna, mówi Larom. „Jest dobre dopasowanie, jest pewna korelacja, but…it „nie jest doskonały”, mówi. Mniej niż doskonała korelacja sugeruje, że dodatkowe czynniki mogą mieć wpływ na to, kiedy i dlaczego słonie dzwonią. Słonie większość czasu spędzają na długich wędrówkach pod koniec dnia, spotykając inne słonie przy wodopojach w hałaśliwych grupach, ale wołanie umiera wkrótce po zachodzie słońca. Wołanie po zachodzie słońca byłoby bardziej prawdopodobne, aby przyciągnąć uwagę Lwów, które śpią do zachodu Słońca i zaczynają polować po zmroku.

chociaż Garstang zgadza się, że inne czynniki niewątpliwie wchodzą w grę w kształtowaniu zachowań wywołujących, jest przekonany, że efekty atmosferyczne odgrywają znaczącą rolę. „Atmosfera decyduje absolutnie o tym, co można, a czego nie można zrobić” w zakresie komunikacji na odległość, mówi. Na przykład, chociaż samica słonia w rui może dzwonić bez przerwy przez cały dzień, warunki atmosferyczne zadecydują, czy samiec w musth w pewnej odległości jest w stanie usłyszeć te wołania. Dlatego mówi: „nadal będzie dobowa odpowiedź ze strony samców, ponieważ rośnie o rząd wielkości od środka dnia do wczesnego wieczora.”

rzeczywiście, Payne zauważa, że w przyszłych badaniach naukowcy będą musieli monitorować nie tylko czas wywoływania, ale także Czas tego, co nazywa „atakami słuchania słoni”, aby określić, czy słonie wykazują więcej zachowań słuchowych w czasach, gdy transmisja dźwięku jest najlepsza. Takie zachowania słuchowe mogą odgrywać rolę w skoordynowanych ruchach powiązanych grup rodzinnych w klanach, które Payne i jej współpracownicy zaobserwowali w swoich badaniach w Zimbabwe.

w rozszerzeniu wcześniejszych badań Martina, on, Langbauer, Payne i inni śledzili ruchy i wołania samic słoni w kilku grupach rodzinnych, które dzieliły ten sam zasięg domowy. Odkryli, że słonie w tej samej grupie Bonda (czyli słonie, które są blisko spokrewnione genetycznie) były bardziej prawdopodobne niż inne słonie w klanie, aby pozostać w odległości słuchu od siebie. „Nie znaleźliśmy żadnych dowodów na oczywiste wezwania, które ogłosiłyby, na przykład, że słoń ma teraz skręcić na północ”, mówi Payne. „Ale znaleźliśmy skoordynowane ruchy wśród stad i podejrzewamy, że można je skoordynować po prostu słuchając na odległość swoich rozmów i nigdy nie pozwalając sobie na całkowite wyjście poza zasięg słuchu.”

w porze suchej warto zauważyć, że rodziny słoni powinny być w stanie koordynować swoje ruchy na większych odległościach, ponieważ oczekuje się, że tworzenie silnych nocnych inwersji temperatury zmaksymalizuje zasięg wywołania. Przy suchej pogodzie rodziny mogą zatem utrzymywać większą odległość od siebie i pozostać w zasięgu słuchu, minimalizując w ten sposób konkurencję o zasoby w czasie, gdy zasoby są ograniczone.

implikacje dla innych zwierząt

słonie nie są jedynym gatunkiem, którego zachowanie może mieć wpływ na warunki atmosferyczne. Nie ma również możliwości nocnych inwersji temperatury w celu zwiększenia odległości, na jaką Dźwięki mogą podróżować, ograniczając się do afrykańskiej sawanny lub dźwięków o niskiej częstotliwości.

Lwy na afrykańskiej sawannie wykonują większość swojego ryku między Zachodem a wschodem słońca, a niektóre dane terenowe wskazują, że lew wzywa szczyty o świcie i zmierzchu. Uważa się, że ryk, który lwy czynią w nocy, jest częściowo zaangażowany w ustanowienie i utrzymanie terytorium. Możliwość wzywania na większą odległość byłaby zatem korzystna, podobnie jak w przypadku wielu gatunków ptaków notowanych z powodu ich świtu i zmierzchu. „Bardziej sensowne byłoby powiedzenie” mój, mój—mój-ten obszar jest mój „w czasie, gdy ktoś usłyszy Cię kilkaset metrów dalej niż wtedy, gdy może usłyszeć cię tylko sto metrów dalej”, mówi Larom.

podobnie jak lwy, badacze zauważają, że inne wysoce terytorialne zwierzęta, takie jak kojoty i wilki, wykonują większość swoich połączeń w nocy i wykazują wyraźne poranne i wieczorne szczyty połączeń, zgodnie z hipotezą, że Warunki Atmosferyczne mogą odgrywać rolę w kształtowaniu ich zachowań wywołujących. Praca Petera Wasera z Purdue University wskazuje, że małpy z baldachimami w lasach tropikalnych wykonują większość swojej długiej odległości wokalizując w kilka godzin po wschodzie słońca, kiedy korzystny gradient temperatury dla transmisji dźwięku najprawdopodobniej występuje nad baldachimem.

wiele żab i owadów również wydaje się być bardziej hałaśliwych wokół świtu i zmierzchu, a także dla tych gatunków czynniki atmosferyczne mogą pomóc w określeniu zachowania. Wyniki badań nad odtwarzaniem, przeprowadzonych przez Moirę Van Staaden i Heinera Römera z Karl-Franzens-University w Grazu (Austria), pokazały, że zakres wywoływania sygnałów seksualnych męskich koników polnych pęcherza moczowego w południowej Afryce—których niezwykłe nocne wezwania są słyszalne dla ludzi na przestrzeni kilku kilometrów—dramatycznie rozszerza się w nocy.

łącząc te elementy

Payne, Garstang, Larom i ich współpracownicy planują przyszłe badania terenowe komunikacji słoni, które mają nadzieję, że połączą informacje zebrane z komputerowego modelowania warunków atmosferycznych na afrykańskiej sawannie z rzeczywistymi zachowaniami i wzorcami komunikacji słoni i innych zwierząt w tym środowisku. Jak zauważa Garstang, „nikt nie wykazał w terenie, że słonie … mogą komunikować się w zasięgu 10 kilometrów więcej”, jak sugerowało modelowanie komputerowe. Naukowcy będą musieli jednoznacznie ustalić, że słonie mogą projektować, słyszeć i odpowiadać na wezwania w tych zakresach, mówi.

dzięki dotacji od National Geographic Society, Garstang planuje wrócić do Namibii w tym roku, aby wykonać projekt pilotażowy, w którym zbierze wstępne dane terenowe, aby wesprzeć propozycję większego badania. Ma nadzieję na bardziej definitywne ustalenie, że istnieje dobowy cykl wołania, nie tylko przez słonie, ale także przez inne zwierzęta, które używają dźwięków w niższym zakresie częstotliwości. Ustali również, czy czas tego cyklu odpowiada warunkom atmosferycznym sprzyjającym komunikacji dalekiego zasięgu.

badacze mają nadzieję, że zdobyta przez nich wiedza na temat wywoływania zwierząt ostatecznie pomoże w działaniach ochronnych. Na przykład Payne i Larom zauważają, że możliwe jest opracowanie systemu cenzurowania słoni leśnych (Loxodonta africana cyclous). Niewiele wiadomo o tym szybko zanikającym podgatunku, a zwierzęta są trudne do policzenia w ich siedlisku leśnym. (Obecne metody oparte są na podejściach pośrednich, takich jak liczenie odchodów.) Wstępne badania słoni sawanny, w których zwierzęta mogą być śledzone zarówno wzrokiem, jak i Dźwiękiem, mogą umożliwić badaczom opracowanie metod korelowania Liczby i rodzajów połączeń ze strukturą populacji słoni i zdrowiem reprodukcyjnym.

„jeśli musimy chronić gatunki, musimy wiedzieć, jakie terytorium zajmują”, zauważa Garstang. Uważa, że zdolność do szybkiego obliczenia maksymalnego obszaru wywołania zwierzęcia pozwoli biologom uzyskać rozsądne pierwsze oszacowanie wielkości terytorium zwierzęcia. Stosując trzy czynniki, mówi: „optymalne warunki meteorologiczne, próg słyszenia i głośność rozmów, będziesz determine…an obszar, który może być „ensonifikowany” przez to zwierzę.”Ten obszar, jego zdaniem, równa się jego terytorium w ścisłym przybliżeniu … czy jest to obszar ruchomy, taki jak Obszar słonia, czy bardziej statyczny, taki jak Obszar lwa.”Chociaż Larom i Payne uznają ważną rolę, jaką mogą odgrywać efekty atmosferyczne, uważają, że wiele innych czynników komplikuje zachowanie zwierząt w zasięgu domowym.

oczywiste jest, że początkowe odkrycie przez Payne ’ a infradźwiękowej komunikacji między słoniami i późniejsze prace Laroma, Garstanga i innych utorowały drogę do dalszego zrozumienia komunikacji zwierząt, zachowań i ewolucji i dostarczyły nowych sposobów patrzenia na te kwestie. „Kiedy już odkryjesz zupełnie nowy sposób postrzegania świata,” mówi Larom, ” pytanie o to, co tam jest do postrzegania, staje się centralne, a możliwości odkrycia są ogromne.”