Птицы в море ориентируются с помощью инфразвука

Биологи уже знают, что морские птицы используют обоняние для управления дальними полетами, но это не объясняет как птицам удается перемещаться на такие большие расстояния. Как они ориентируются над безликим океаном, пролетая тысячи километров; как им удается избегать погодных катаклизмов (пусть и не всегда) — одна из загадок природы, до сих пор не решенная учеными.

Ученые из Ливерпульского университета пришли к выводу, что ориентироваться в пространстве птицам помогает инфразвук. Инфразвук — это звуковые волны, не воспринимаемые человеческим ухом, то есть с частотой менее 16 Гц. Есть много научных свидетельств, что животные к таким звуковым волнам восприиимчивы. Например, слоны, носороги и гиппопотамы, а также некоторые рептилии способны общаться с помощью ультразвука. Рыбы слышат инфразвук и таким способом избегают крупных штормов. Собаки и другие домашние животные чувствуют землетрясение раньше, чем люди, тоже благодаря инфразвуку.

Исследователи рассмотрели физику низкочастотного звука и физиологию того, как его могут слышать птицы. Они предположили, что для навигации морские птицы используют информацию, предоставляемую различными источниками инфразвука.

Для регистрации ультразвука в глобальных масштабах ученые обычно используют Глобальную инфразвуковую сеть, которая является частью Международной системы мониторинга ядерных испытаний.

В морской среде было идентифицировано несколько источников инфразвука. Стоячие океанские волны производят почти непрерывный гул в широком диапазоне инфразвуковых частот, и эти частоты меняются, когда надвигается шторм; прибой  «звучит» на более высоких частотах, обычно выше 1 Гц (таким оброазом птицы могли бы понять нахождение береговой линии даже в темноте или в тумане). Кратковременные источники инфразвука, которые обычно обнаруживаются в морской среде, включают шторма и ураганы; землетрясения; извержения подводных вулканов. Примечательно, что инфразвук легко преодолевает границу «вода-воздух», то есть птицы, находясь в воздухе, могли бы воспринимать инфразвук от подводных источников. Наконец, различные вихревые течения в атмосфере также звучат на инфразвуковых частотах, что могло бы помочь птицам избежать сильных ветров и торнадо.

Самое важное для птиц — это ориентация в пространстве. Как они могут определять направление, откуда идет инфразвук? О физиологии слуха у птиц пока известно мало, однако ученые предложили три возможных механизма, с помощью которых теоретически птицы могут определять направление инфразвука.

Во-первых, направление можно оценить путем сравнения звука, полученного от правого и левого ушных отверстий (хотя длина волны инфразвука слишком велика по сравнению с межушным расстоянием у птиц). 

Во-вторых, направление звука может определяться сдвигом частоты, вызванным эффектом Доплера: полет к источнику звука смещает воспринимаемую частоту вверх в зависимости от скорости полета, тогда как полет от источника звука смещает частоту вниз (возможно, вы замечали, что сирена пожарных машин воет все ниже по мере удаления машины — это и есть эффект Доплера).

В-третьих, птицы могли бы воспринимать направление инфразвуковых волн непосредственно через раздражение вестибулярных органов внутреннего уха, которые чувствительны к вибрации.

«Мы предполагаем, что инфразвук может быть важным сигналом для навигации морских птиц, особенно на больших расстояниях. Но нужны исследования, которые объединят данные о перемещении морских птиц и измерение инфразвука на месте в одной модели», — отметила доктор Саманта Патрик, автор исследования.

По материалам «Хайтек»

Фото: Depositphotos

Читайте также:

Как перелетные птицы находят дорогу?

Мы знали, что при миграции птицы ориентируются на магнитное поле Земли. Теперь знаем, как именно