în mai 1984, Katharine (Katy) Payne a efectuat o vizită la Grădina Zoologică Washington Park din Portland, Oregon. Un biolog acustic care a petrecut 15 ani studiind cântecele balenelor, Payne era curios despre modul în care elefanții comunică între ei. A petrecut aproape fiecare moment de veghe timp de o săptămână întreagă observând—și ascultând—elefanții asiatici ai grădinii zoologice.
dar abia în zborul spre Ithaca, New York, Payne și-a dat seama că ar fi putut descoperi ceva nou și interesant. Uneori, în timpul săptămânii de observare a elefanților, auzise zgomote slabe și simțea o pulsație în aer. „A fost ca un tunet, dar nu a fost nici un tunet. Nu a existat niciun sunet puternic, doar trepidant și apoi nimic”, a scris Payne în recenta sa carte, tunet tăcut: în prezența elefanților (Simon & Schuster, 1998). Acum, în avion, și-a amintit brusc aceste senzații și și-a amintit de un sentiment similar din mulți ani mai devreme, când a simțit tremurul profund al celor mai joase note de bas care se cântau pe o orgă a Bisericii. Tonurile profunde ale organului erau la frecvențe apropiate de pragul inferior al auzului uman—frecvențe despre care Payne știa că sunt utilizate în comunicarea balenelor cu aripioare și a balenelor albastre.
într—adevăr, Payne și colegii ei de la Programul de cercetare bioacustică de la laboratorul de Ornitologie al Universității Cornell au descoperit în cele din urmă că multe dintre apelurile elefanților asiatici și africani se află în raza infrasonică-adică la frecvențe prea mici pentru ca urechile umane să le perceapă. De când a făcut această descoperire inițială, Payne și colegii ei de la Cornell și din alte părți au studiat elefanții din savana africană pentru a afla despre rolul chemării infrasonice în comunicarea la distanță.
cu câțiva ani în urmă, într—o convergență izbitoare a disciplinelor științifice aparent disparate, cercetătorii de la Universitatea din Virginia au demonstrat că condițiile atmosferice din savana africană pot influența cât de departe pot călători apelurile elefanților-și pot chiar, ca urmare, să ajute la modelarea comportamentului animalelor. Michael Garstang, meteorolog tropical în departamentul de științe ale mediului din Virginia, și David Larom, apoi student absolvent la Universitatea din Virginia, s-au reunit în cele din urmă cu Payne pentru a împărtăși informații și idei și pentru a planifica colaborări viitoare.
elefanți și infrasunete
deși alți cercetători au suspectat că elefanții generează apeluri de joasă frecvență, Payne a fost primul care a dovedit-o. În octombrie 1984 s-a întors la Grădina Zoologică din Washington Park echipată cu un magnetofon împrumutat și microfoane care puteau ridica sunete de joasă frecvență și măsura intensitatea și frecvența acestora. Payne și doi colegi, William Langbauer și Elizabeth Thomas, au făcut înregistrări de la 11 elefanți asiatici la grădina zoologică. Cercetătorii au luat, de asemenea, note despre mișcările și comportamentul elefanților, precum și despre momentele ocazionale în care au simțit ciudatul pulsând în aer.
Payne a dus casetele înapoi la laboratorul biologului acustic Carl Hopkins de la Cornell. Hopkins a conectat reportofonul la un dispozitiv care afișează o secvență de sunete ca puncte pe un ecran. Payne a redat una dintre casete înapoi la 10 ori viteza de înregistrare, ridicând astfel tonul cu aproximativ 2,5 octave. „Când am făcut asta”, relatează Payne, ” iată și iată—tot felul de sunete pe care nu le auzisem înainte erau acum prezente.”La această viteză, spune ea, apelurile infrasonice ale elefanților sunau” ca o grămadă de vaci într-un hambar.”
se pare că cea mai mare parte a energiei din apelurile elefanților asiatici și africani este concentrată la 14-35 Hz—frecvențe apropiate sau sub limita inferioară pentru auzul uman, care este în jur de 20 Hz. Componentele de frecvență mai mare ale unora dintre aceste apeluri sunt audibile pentru oameni ca niște zgomote mici și moi. Cohleea urechii interne a unui elefant, spune Payne, pare a fi adaptată pentru a auzi sunete de joasă frecvență. Într-adevăr, observă ea, elefanții au cel mai bun auz de joasă frecvență dintre toate mamiferele terestre pentru care a fost măsurată această capacitate.
distanța pe care o parcurge un sunet depinde de mediul prin care trece, de intensitatea sunetului și de frecvența acestuia. Deși elefanții aud cel mai bine la 1000 Hz, sunetele la această frecvență nu se deplasează la fel de mult ca cele la frecvențe mai mici. Lungimile de undă mai scurte care alcătuiesc sunetele cu frecvență mai mare sunt mai susceptibile de a fi împrăștiate sau absorbite de mediu în timp ce călătoresc, pierzând energie la sol, la vegetație și alte obstacole și la aer. Ca urmare, pe măsură ce Distanța de la sursa unui sunet crește, capacitatea unui elefant de a percepe sunete de joasă frecvență va începe să depășească capacitatea sa de a auzi sunete de înaltă frecvență. Prin urmare, capacitatea de a utiliza infrasunete oferă elefanților un avantaj distinct atunci când vine vorba de comunicarea pe distanțe lungi.
elefanții de sex feminin înrudiți și descendenții lor trăiesc împreună în unități familiale stabile în care femelele adulte colaborează la îngrijirea și apărarea puilor lor. Familia ilustrată aici locuiește în Parcul Național Amboseli din Kenya. Foto: Katy Payne.
elefanții de sex feminin înrudiți și descendenții lor trăiesc împreună în unități familiale stabile în care femelele adulte colaborează la îngrijirea și apărarea puilor lor. Familia ilustrată aici locuiește în Parcul Național Amboseli din Kenya. Foto: Katy Payne.
dovezi pentru comunicarea pe distanțe lungi
în studierea interacțiunilor sociale și a mișcărilor elefanților, biologii de teren din Africa au suspectat de câțiva ani că elefanții sunt capabili să comunice pe distanțe lungi. „Cercetările pe termen lung efectuate în Africa au arătat coordonarea comportamentului elefanților pe distanțe de câțiva kilometri” în condiții de vânt care au exclus comunicarea olfactivă, spune Payne. În studiile asupra elefanților radiocolari din Sengwa, Zimbabwe, de exemplu, Rowan Martin a constatat că familiile dintr-un grup bond (vezi caseta pagina 355) sunt capabile să-și coordoneze mișcările între ele pe distanțe de 1-5 kilometri, „o anumită distanță între ele timp de zile în timp ce se mișcă și se hrănesc”, spune Payne. Și în Kenya, Joyce Poole și Cynthia Moss s-au minunat de capacitatea celui mai înalt bărbat care se află în musth (o perioadă de activitate sexuală sporită și agresivitate) de a localiza femela rară care se afla în vârful estrului. Poole și Moss au observat, de asemenea, că masculii agresivi sunt capabili să se evite unul pe celălalt în timp ce se plimbă în căutarea femelelor receptive, reducând astfel riscul confruntărilor.
doi elefanți masculi în musth—perioada anuală de agresivitate sporită și activitate sexuală-concurează pentru dominație în ierarhia masculină. Rezultatul unor astfel de lupte determină accesul bărbaților la femele în estrus. Foto: Katy Payne.
doi elefanți masculi în musth—perioada anuală de agresivitate sporită și activitate sexuală-concurează pentru dominație în ierarhia masculină. Rezultatul unor astfel de lupte determină accesul bărbaților la femele în estrus. Foto: Katy Payne.
acestea și alte rapoarte, combinate cu utilitatea potențială a infrasunetelor pentru comunicarea pe distanțe lungi, l-au condus pe Payne în Africa pentru a studia chemarea elefanților. Lucrând cu Poole în 1985 și 1986 la Parcul Național Amboseli, în Kenya, Payne a constatat că, la fel ca elefanții asiatici captivi, elefanții africani liberi produc apeluri cu componente infrasonice. Majoritatea acestor apeluri, la fel ca cele ale elefanților din grădina zoologică, sunt de intensitate ridicată—unele până la 117 decibeli (dB; prin comparație, intensitatea zgomotului de construcție este de 110 dB, iar un concert rock este de 120 dB.) Sunetele de această intensitate, au calculat cercetătorii, au potențialul de a fi auzite de alți elefanți pe o distanță de câțiva kilometri.
Poole și Payne au observat și înregistrat elefanți apelând într-o serie de contexte sociale care sugerau că animalele comunicau pe distanțe relativ lungi. De exemplu, cu o ocazie, o pereche de elefanți de sex feminin în fragmente de familie separate au făcut schimb de apeluri de peste 2 kilometri. Cercetătorii au înregistrat, de asemenea, în mod repetat apeluri de anunțare a estrului făcute de femele fertile și au observat că bărbații răspund mergând rapid spre femelele chematoare. Poole și Payne au înregistrat, de asemenea, apeluri de la tauri în musth și au găsit dovezi că aceste apeluri anunță starea taurilor atât femelelor, cât și altor bărbați. În multe ocazii în fiecare zi, cercetătorii au văzut elefanți angajați în comportament de ascultare—”se țin perfect nemișcați, ridicându—și și înțepenindu-și urechile și legănând încet capul de la stânga la dreapta ca și cum ar localiza sursa unui apel”, spune Payne-sugerând că răspundeau la un apel sau sunau și așteptau un răspuns.
datele pe care Payne și Poole le-au colectat în Kenya, deși sugestive, încă nu au dovedit că elefanții pot auzi și răspunde la apelurile infrasonice ale celuilalt pe distanțe de câțiva kilometri. Pentru a urmări această idee, Payne și mai mulți colegi (Langbauer, Russell Charif, Ferrel Osborn și Elizabeth Thomas, din Cornell, și Lisa Rapaport, din Grădina Zoologică Washington Park) au mers la Parcul Național Etosha, în Namibia. Acolo au efectuat o serie de „experimente De redare” concepute de Langbauer pentru a investiga distanțele pe care apelurile elefanților sunt audibile altor elefanți.
în aceste experimente, Payne explică: „aveam un difuzor imens care putea difuza înregistrări ale apelurilor infrasonice. L-am montat pe o dubă, și acela era elefantul nostru artificial.”Doi cercetători au fost staționați în dubă într-una din mai multe locații la 1,2 sau 2,0 kilometri de un turn de observație construit peste o gaură de apă frecventată de elefanți. În timp ce apelurile elefantului preînregistrate la jumătate din intensitatea celor mai puternice apeluri de elefant infrasonic înregistrate au fost difuzate de la Dubă, Payne și alți cercetători postați pe turn—care nu știau nici locația Dubei, nici calendarul emisiunilor—au făcut înregistrări audio și video ale elefanților din apropiere.
când cercetătorii au comparat înregistrările lor de elefanți înainte și imediat după orele de redare, au descoperit că elefanții răspund aparent la redările de la 1.2 și 2.0 kilometri distanță vocalizând, ridicându-și și răspândind urechile și rămânând nemișcați în această poziție și mișcându-și capul dintr-o parte în alta. Când apelurile de estrus feminin au fost redate de la difuzorul Dubei, elefanții masculi au fost văzuți orientându-se spre direcția apelului și mergând 1 kilometru sau mai mult spre locația difuzorului.
Elephant society este foarte organizată, elefanții de sex feminin înrudiți și descendenții lor trăind împreună în unități familiale stabile. Adesea, cea mai în vârstă femeie dintr-un grup, matriarhul său, servește ca lider al familiei. Mai multe astfel de unități familiale alcătuiesc ceea ce este cunoscut sub numele de grup de obligațiuni. Familiile dintr-un grup bond tind să fie strâns legate între ele pe partea maternă, spune Payne. Într-adevăr, spune ea, grupurile de obligațiuni constau uneori dintr-o unitate familială care a devenit foarte mare și împărțită în unități mai mici. Deasupra nivelului grupului bond este clanul—o colecție de grupuri familiale care împărtășesc aceeași gamă de case în timpul sezonului uscat, dar nu sunt neapărat înrudite.
legăturile care leagă unitățile familiale din cadrul aceluiași grup de legături sunt evidente atunci când se întâlnesc două familii. „Când familiile care sunt membre ale aceluiași grup bond se întâlnesc, se salută cu o emoție extraordinară—mult zgomot și învârtindu—se în cercuri și lovindu-se reciproc și ciocnindu-și colții și fluturând urechile și scurgându-se din glandele temporale și urinând și defecând-se exprimă orice fel de entuziasm de elefant care poate fi exprimat”, spune Payne. „Dar când se întâlnesc elefanți care nu sunt atât de strâns legați, toată această ceremonie lipsește.”
elefanții masculi prezintă un model diferit de asociații decât femelele. Bărbații adulți tind să călătorească în grupuri mici, exclusiv masculine, în perioadele inactive Sexual. Dar când sunt activi sexual sau, în cazul bărbaților mai în vârstă, în musth—o perioadă de agresivitate sporită și activitate sexuală care are loc o dată pe an pentru o perioadă de zile până la Luni—taurii călătoresc singuri, variind pe scară largă în căutarea femelelor în estru. Taurii trebuie să concureze între ei pentru accesul la femele în estru și își vor apăra colegii de progresele sexuale ale altor bărbați.
deoarece limitările difuzoarelor au permis redarea apelurilor la doar jumătate din intensitatea celor mai puternice apeluri de elefant infrasonic înregistrate și pentru că se aștepta o atenuare mică sau deloc pe aceste distanțe pentru astfel de apeluri de joasă frecvență, cercetătorii au estimat că cele mai puternice apeluri infrasonice sunt audibile altor elefanți pe o distanță de cel puțin 4 kilometri.
rezultatele experimentelor De redare au adăugat un sprijin suplimentar pentru ipoteza că elefanții folosesc infrasunetele pentru a comunica și a-și coordona mișcările pe distanțe de cel puțin câțiva kilometri. Dar dacă elefanții pot comunica pe distanțe semnificativ mai mari de 4 kilometri a rămas necunoscut. Aici intervine munca lui Garstang și Larom.
efecte atmosferice
Garstang, de la Universitatea din Virginia, auzise despre descoperirea inițială de către Payne a apelurilor infrasonice ale elefanților. Un meteorolog a cărui cercetare se concentrează asupra atmosferei apropiate de sol—unde are loc cea mai mare comunicare a animalelor terestre—Garstang și-a dat seama că transmiterea acestor apeluri ar fi constrânsă de structura aerului din apropierea solului. „Pentru animalele care folosesc comunicarea pe distanțe lungi în special”, spune el, ” ceea ce face atmosfera va avea multe de spus despre cât de reușite sau nereușite sunt în comunicarea pe distanțe lungi.”
Garstang a fost implicat într-un studiu multinațional pentru a investiga cauza unui strat mare de ozon în atmosfera inferioară din sudul Africii. Așa cum s—a întâmplat, locul în care Garstang, Larom și alții urmau să-și înființeze echipamentele meteorologice, notează Larom, era „lovit în mijlocul Parcului Național Etosha” – parcul în care Payne și colegii ei și-au făcut experimentele de redare.
Garstang a sugerat că el și Larom urmăresc ideea că condițiile atmosferice ar putea afecta gama peste care elefanții pot comunica. Inspirația pentru aceste studii a venit în parte din experiența lui Garstang crescând în Africa de Sud, unde, seara, membrii tribului Zulu se chemau unii pe alții în tonuri lungi, joase, peste văi care aveau o distanță de o milă sau mai mult.
abia mult mai târziu Garstang a început să înțeleagă fenomenul meteorologic care a permis o astfel de chemare pe distanțe lungi. „Seara”, explică el, ” pe măsură ce aerul rece se scurge în acele văi, aerul se stratifică—formează straturi—iar aceste straturi formează conducte permit transmiterea sunetului pe distanțe considerabile.”Acest fenomen, în care un strat de aer mai rece lângă sol este suprapus de aer mai cald, este cunoscut sub numele de inversare a temperaturii. Garstang s-a întrebat dacă acest efect atmosferic ar putea spori transmiterea pe distanțe lungi a apelurilor animalelor—în special, apelurile infrasonice ale elefanților din savana africană.
deși cercetătorii au studiat efectele diferiților factori de mediu asupra gamei de apelare a animalelor, chemarea elefantului este potrivită în special pentru investigarea acestei întrebări din mai multe motive, spun Larom și Garstang. În primul rând, datorită intensității și frecvenței lor scăzute și a potențialului lor de a fi transmise pe distanțe mari în orice condiții, apelurile elefanților sunt în mod inerent mai ușor de studiat decât multe alte apeluri. Și habitatul de savană africană al elefanților oferă un sistem relativ simplificat pentru astfel de studii, deoarece terenul dur, plat și vegetația rară au efecte minime asupra transmiterii sunetului—în special a sunetelor de joasă frecvență. Drept urmare, principalii factori care afectează transmisia sunetului în apropierea solului în acest mediu sunt puterea și frecvența apelurilor, pragul auditiv și condițiile de temperatură și vânt în atmosfera inferioară.
cum afectează vremea intervalul de apel
dovezile că condițiile meteorologice capabile să îmbunătățească transmisia sunetului pe distanțe lungi apar pe savana africană provin din datele colectate la Etosha pe o perioadă de 45 de zile la sfârșitul sezonului uscat. Cercetătorii au măsurat temperatura și viteza vântului pe tot parcursul zilei și al nopții la înălțimi cuprinse între 1 centimetru și aproximativ 1500 de metri deasupra solului. Au găsit un ciclu diurnal puternic în viteza și direcția vântului, cu vânturi puternice din nord-est în timpul zilei și vânturi ușoare spre sud noaptea. Dar seara devreme și în jurul zorilor, înainte ca vânturile să-și schimbe direcția, a existat adesea o perioadă de vânt puțin sau deloc. Cercetătorii au descoperit, de asemenea, că în majoritatea zilelor, inversiuni puternice de temperatură s-au format în apropierea suprafeței pământului înainte de apusul soarelui și au persistat toată noaptea până la răsăritul soarelui. Inversiunile temperaturii nocturne se formează peste sol în majoritatea locațiilor de pe Pământ, spune Garstang, dar sunt deosebit de pronunțate peste savană în timpul sezonului uscat și în zilele uscate în timpul sezonului ploios.
folosind un program de calculator dezvoltat de Richard Raspet, la Centrul Național de acustică Fizică al Universității din Mississippi, Larom a examinat modul în care variațiile de temperatură și viteza vântului înregistrate la Etosha ar afecta atenuarea sunetelor la 15 Hz și 30 Hz în funcție de distanță. Larom a scris un alt program care a preluat rezultatele din programul Raspet și a calculat un interval de apel prezis, folosind câteva ipoteze informate despre intensitatea apelului elefantului și pragul auditiv.
rezultatele modelării computerizate au arătat că intervalul de apelare seara este de patru ori mai mare decât în mijlocul zilei. Condițiile pentru apelarea pe distanțe lungi încep să se îmbunătățească dramatic cu aproximativ o oră înainte de apusul soarelui, condițiile de vârf apărând la 1-2 ore după apusul soarelui, când inversiunea este cea mai puternică și vânturile sunt cele mai scăzute. Se preconizează că o a doua perioadă de vârf pentru transmisia sunetului va avea loc în jurul zorilor, când vânturile se sting din nou și inversarea temperaturii, deși slăbită, există încă.
o inversiune de temperatură relativ puternică îmbunătățește de fapt propagarea sunetului de joasă frecvență pe distanță, astfel încât intensitatea sunetului crește dincolo de un anumit interval de la sursă. Această îmbunătățire apare din cauza „canalului sonor” format de stratul inferior de aer în timpul unei inversiuni; efectul de conducte face ca energia sonoră să fie refractată în jos, mai degrabă decât să fie disipată în aer, crescând astfel nivelurile sonore în apropierea solului. Inversiunile îmbunătățesc, de asemenea, transmisia sunetului, determinând „decuplarea” stratului de aer din apropierea solului de aerul de deasupra, spune Garstang. Drept urmare, spune el, „aerul de la sol se calmează”, minimizând astfel atenuarea sunetului prin turbulență și forfecare a vântului.
în condiții optime, conform modelului, cele mai puternice apeluri de elefant infra-sonic—în special cele la frecvențele cele mai joase—pot fi auzite de alți elefanți pe distanțe de 10 kilometri sau mai mult. Larom și Garstang au folosit, de asemenea, modelarea computerizată pentru a prezice modul în care temperatura zilnică și profilurile de vânt pe care le-au măsurat în atmosfera inferioară de la Etosha ar afecta suprafața totală pe care poate fi auzit un apel cu o anumită frecvență și intensitate. Efectele vântului asupra zonei de apelare sunt complexe și depind atât de viteza, cât și de direcția vântului. Cercetătorii au descoperit că zona de apelare se poate extinde și contracta cu un factor de până la 10 în orice zi, mergând de la aproximativ 30 de kilometri pătrați la 300.
ce înseamnă pentru elefanți
când Garstang și Larom (împreună cu coautorii Raspet și Malan Lindeque, de la Institutul ecologic Etosha) și-au prezentat concluziile inițiale pentru publicare, Payne a fost unul dintre oamenii de știință solicitați să revizuiască articolul. Ea a găsit munca lor atât de interesantă încât i-a contactat și le-a sugerat să se întâlnească pentru a vorbi mai multe despre implicații. Mulți biologi, spune Payne, „nu s-au gândit prea mult la influența atmosferei asupra comportamentului animalelor și aici au fost dovezi că ar putea exista o influență foarte puternică.”
Haven Wiley, unul dintre mai mulți biologi care s-au gândit la aceste influențe, spune că ” deși problema efectelor condițiilor atmosferice asupra propagării sunetului a fost studiată de inginerii acustici și comportamentaliștii animalelor de ceva timp, a existat încă o mare nevoie de documentare atentă a acestor efecte în situații naturale. Wiley, care studiază comunicarea și comportamentul animalelor la Universitatea din Carolina de Nord–Chapel Hill, spune că lucrarea lui Garstang și Larom este „o demonstrație foarte elegantă în care măsurătorile atmosferice au fost de fapt folosite pentru a valida ideile că schimbarea condițiilor atmosferice va afecta propagarea sunetului.”
descoperirile lui Garstang și Larom susțin ipoteza oarecum controversată conform căreia condițiile atmosferice care favorizează comunicarea pe distanțe lungi în anumite momente ale zilei asupra Savanei africane și a altor zone au acționat de-a lungul timpului evolutiv ca o presiune selectivă asupra comportamentului elefanților și a altor specii care trăiesc în aceste zone. Prin urmare, o întrebare evidentă este dacă elefanții sună mai frecvent în momentele din zi când condițiile atmosferice sunt cele mai favorabile transmiterii sunetului pe distanțe lungi.
datele preliminare din studiile efectuate în Zimbabwe de Langbauer, Payne și alții arată că o perioadă de vârf pentru elefanți este centrată în jurul orei 5 p.m.—un moment în care transmisia sunetului este „destul de bună și se îmbunătățește rapid”, dar nu optimă, spune Larom. „Există o potrivire bună, există o corelație, but…it „nu este excelent”, spune el. Corelația mai puțin decât perfectă sugerează că factori suplimentari pot influența când și de ce sună elefanții. Elefanții fac cele mai multe călătorii lungi spre sfârșitul zilei, întâlnindu-se cu alți elefanți la găurile de apă în grupuri zgomotoase, dar chemarea se stinge la scurt timp după apusul soarelui. Apelarea după apusul soarelui ar fi mai probabil să atragă atenția leilor, care dorm până la apusul soarelui și încep să vâneze după întuneric.
deși Garstang este de acord că alți factori intră, fără îndoială, în joc în modelarea comportamentului de apelare, el este convins că efectele atmosferice joacă un rol semnificativ. „Atmosfera determină absolut ceea ce poți sau nu poți face” în ceea ce privește comunicarea pe distanțe lungi, spune el. De exemplu, deși o femelă elefant în estru poate suna continuu pe tot parcursul zilei, condițiile atmosferice vor determina dacă un mascul aflat la o anumită distanță este capabil să audă aceste apeluri. Prin urmare, spune el, „va exista în continuare un răspuns diurn din partea bărbaților, deoarece crește cu un ordin de mărime de la mijlocul zilei până seara devreme.”
într-adevăr, notează Payne, în studiile viitoare, cercetătorii vor trebui să monitorizeze nu numai calendarul apelurilor, ci și calendarul a ceea ce ea numește” crize de ascultare a elefanților”, pentru a determina dacă elefanții prezintă mai mult comportament de ascultare în momentele în care transmisia sunetului este cea mai bună. Un astfel de comportament de ascultare poate juca un rol în mișcările coordonate ale grupurilor familiale înrudite din cadrul clanurilor pe care Payne și colegii ei le-au observat în studiile lor din Zimbabwe.
într-o extensie a studiilor anterioare ale lui Martin, El, Langbauer, Payne și alții au urmărit mișcările și apelurile elefanților de sex feminin din mai multe grupuri familiale care împărtășeau aceeași gamă de domiciliu. Ei au descoperit că elefanții din același grup de legături (adică elefanții care tind să fie strâns legați genetic) aveau mai multe șanse decât alți elefanți dintr-un clan să rămână la distanță auditivă unul de celălalt. „Nu am găsit nicio dovadă a unor apeluri evidente care să anunțe, de exemplu, că un elefant se va întoarce acum spre nord”, spune Payne. „Dar am găsit mișcări coordonate între turme și bănuim că ar putea fi coordonate pur și simplu ascultând apelurile celuilalt la distanță și fără a ne lăsa reciproc să ieșim absolut din raza de auz.”
în timpul sezonului uscat, este interesant de observat că familiile de elefanți ar trebui să-și poată coordona mișcările pe distanțe mai mari, deoarece formarea de inversiuni puternice de temperatură nocturnă este de așteptat să maximizeze gama de apelare. Pe vreme uscată, familiile ar putea astfel să mențină o distanță mai mare una de cealaltă și să rămână în continuare în raza auditivă, reducând astfel concurența pentru resurse într-un moment în care resursele sunt rare.
implicații pentru alte animale
elefanții nu sunt singurele specii al căror comportament poate fi afectat de condițiile atmosferice. Nici potențialul inversiunilor nocturne de temperatură nu este limitat la savana africană sau la sunetele de joasă frecvență.
leii din savana africană își fac cea mai mare parte a răcnetului între apus și răsărit, iar unele date de teren indică faptul că leul cheamă vârfuri în zori și amurg. Răcnetul pe care îl fac leii noaptea se crede că este implicat parțial în stabilirea și menținerea teritoriului. Prin urmare, posibilitatea de a apela pe o distanță mai mare ar fi avantajoasă, așa cum ar fi pentru numeroasele specii de păsări remarcate pentru corurile lor de zori și amurg. „Ar avea mai mult sens să spui” A mea, a mea, a mea—această zonă este a mea „într-un moment în care cineva te va auzi la câteva sute de metri distanță decât atunci când s-ar putea să te audă la doar o sută de metri distanță”, spune Larom.
-
Payne KB, Langbauer WR, Thomas EM. 1986. Apeluri infrasonice ale elefantului Asiatic (Elephas maximus). Ecologie comportamentală și sociobiologie 18: 297-301.
-
Langbauer WR Jr, Payne K, Charif R, Rapaport E, Osborn F. 1991. Elefanții africani răspund la redările îndepărtate ale apelurilor conspecifice de joasă frecvență. Jurnalul de Biologie Experimentală 157: 35-46.
-
Garstang M, Larom D, Raspet R, LindequeM. 1995. Controale atmosferice asupra comunicării elefanților. Jurnalul de Biologie Experimentală 198: 939-951.
-
Larom D, Garstang M, Payne K, Raspet R, Lindeque M. 1997. Influența condițiilor atmosferice de suprafață asupra gamei și zonei atinse de vocalizările animalelor. Jurnalul de Biologie Experimentală 200: 421-437.
-
Payne K. 1998. Silent Thunder: În prezența elefanților. New York: Simon & Schuster.
la fel ca leii, notează cercetătorii, alte animale extrem de teritoriale, cum ar fi coioții și lupii, își fac cea mai mare parte a chemării noaptea și prezintă vârfuri pronunțate de apelare dimineața și seara, în concordanță cu ipoteza că condițiile atmosferice pot juca un rol în modelarea comportamentului lor de chemare. Și munca lui Peter Waser, de la Universitatea Purdue, indică faptul că maimuțele cu baldachin din pădurile tropicale își vocalizează cea mai mare parte a distanței lungi în câteva ore după răsăritul soarelui, când un gradient de temperatură favorabil pentru transmiterea sunetului este cel mai probabil să apară deasupra baldachinului.
multe broaște și insecte tind, de asemenea, să fie mai zgomotoase în zori și amurg, iar pentru aceste specii, de asemenea, factorii atmosferici pot ajuta la determinarea comportamentului. Într-adevăr, rezultatele unui studiu De redare realizat de Moira Van Staaden și Heiner R Inktaktomer, de la Universitatea Karl-Franzens din Graz, Austria, au arătat că gama de apeluri pentru semnalele sexuale ale lăcustelor vezicii urinare masculine din sudul Africii—ale căror apeluri nocturne remarcabile sunt audibile oamenilor pe mai mulți kilometri—se extinde dramatic noaptea.
punerea piesele împreună
Payne, Garstang, Larom, și colaboratorii lor sunt de planificare viitoare studii de teren de comunicare elefant care speră să se căsătorească informațiile culese din modelarea pe calculator a condițiilor atmosferice pe savana africană cu comportamentul real și modele de comunicare de elefanți și alte animale în acest habitat. După cum subliniază Garstang, „nimeni nu a demonstrat de fapt în domeniu că elefanții…pot comunica pe distanțe de 10 kilometri mai mult”, așa cum a sugerat modelarea computerizată. Cercetătorii vor trebui să stabilească fără echivoc că elefanții pot proiecta, auzi și răspunde la apeluri peste aceste intervale, spune el.
printr-un grant de la National Geographic Society, Garstang intenționează să se întoarcă în Namibia cândva în acest an pentru a face un proiect pilot în care va colecta date preliminare de teren pentru a susține o propunere pentru un studiu mai amplu. El speră să stabilească mai definitiv că există un ciclu diurn de chemare, nu numai de elefanți, ci și de alte animale care folosesc sunete în gama de frecvențe mai mici. El va determina, de asemenea, dacă calendarul acestui ciclu corespunde condițiilor atmosferice care favorizează comunicarea pe distanțe lungi.
cercetătorii speră că cunoștințele pe care le dobândesc despre chemarea animalelor vor ajuta în cele din urmă la eforturile de conservare. De exemplu, Payne și Larom observă că ar putea fi posibil să se dezvolte un sistem de cenzurare acustică a elefanților de pădure (Loxodonta africana cyclous). Se știe puțin despre această subspecie care dispare rapid, iar animalele sunt greu de numărat în habitatul lor forestier. (Metodele actuale se bazează pe abordări indirecte, cum ar fi numărul de bălegar. Studiile preliminare asupra elefanților de savană, în care animalele pot fi urmărite atât prin vedere, cât și prin sunet, ar putea permite cercetătorilor să dezvolte metode de corelare a numerelor și tipurilor de apeluri cu structura populației elefanților și sănătatea reproducerii.
„dacă trebuie să conservăm speciile, trebuie să știm ce teritoriu ocupă”, notează Garstang. El crede că abilitatea de a calcula rapid zona maximă de apelare a unui animal va permite biologilor să obțină o primă estimare rezonabilă a dimensiunii teritoriului animalului. Folosind trei factori, spune el, ” condiții meteorologice optime, prag de auz, și volumul de apel, veți determine…an zonă care poate fi însonificată de acel animal.”Acea zonă, crede el, „este egală cu teritoriul său la o apropiere apropiată… fie că este o zonă în mișcare, cum ar fi cea a unui elefant, sau o zonă mai statică, cum ar fi cea a unui leu.”Deși Larom și Payne recunosc rolul important pe care îl pot juca efectele atmosferice, ei cred că mulți alți factori complică comportamentul animalelor la domiciliu.
în mod clar, descoperirea inițială a lui Payne a comunicării infrasonice între elefanți și lucrările ulterioare ale lui Larom, Garstang și alții au deschis calea către o mai bună înțelegere a comunicării, comportamentului și evoluției animalelor și au oferit noi modalități de a privi aceste probleme. „Odată ce ați descoperit un nou mijloc de a percepe lumea, întrebarea despre ceea ce este de perceput acolo devine una centrală, iar posibilitățile de descoperire sunt enorme.”