Теория хаоса выявляет дальнюю связь в случайном поведении гренландских китов
В статье, опубликованной в журнале Physical Review Research, группа ученых из Японии, Гренландии и Дании обнаружила закономерности в поведении китов, которые могут дать подсказки о том, как они добывают пищу и общаются. Учёные изучили за 144 дня погружения 12 гренландских китов, помеченных в заливе Диско, Западная Гренландия. Обнаружено, что киты, ищущие пропитание, ныряют глубже в дневное время весной, и это ныряющее поведение явно синхронизировано с их вертикально мигрирующей добычей. Исследовательская группа также сделала удивительное открытие: два гренландских кита ныряли синхронно в течение недели, даже когда они находились на расстоянии около ста километров друг от друга. Пара — самка и ещё одна особь неизвестного пола — иногда находилась на расстоянии пяти, а иногда и сотен километров друг от друга, однако они точно рассчитывали время своих погружений продолжительностью до недели, хотя и на разную глубину. Синхронизация наблюдалась, когда они находились в пределах акустического диапазона друг от друга, который может превышать 100 километров. Учёные не записывали звуки китов, чтобы определить, взаимодействовали ли они, поскольку это остается технически сложной задачей.
Гренландских китов метят в заливе Диско, Западная Гренландия, чтобы отслеживать их перемещения и поведение при нырянии.
Автор: Мадс Петер Хайде-Йоргенсен
Применение теории хаоса к движению знаковых арктических китов выявило 24-часовой цикл погружения и синхронизацию на большом расстоянии (~100 км).
Гренландские киты являются одними из самых крупных и долгоживущих млекопитающих в мире. Они играют важную роль в морских экосистемах Северного Ледовитого океана, однако об их поведении при поиске пищи и нырянии известно относительно мало.
В статье, опубликованной в журнале Physical Review Research, группа ученых из Японии, Гренландии и Дании обнаружила закономерности в поведении китов, которые могут дать подсказки о том, как они добывают пищу и общаются.
Доцент Евгений А. Подольский из Арктического исследовательского центра Университета Хоккайдо, профессор Йонас Тейльманн с кафедры эконаук Орхусского университета и профессор Мадс Петер Хайде-Йоргенсен с кафедры птиц и млекопитающих Гренландского института природных ресурсов изучили 144 дня записей погружений 12 гренландских китов, помеченных в заливе Диско, Западная Гренландия.
Поскольку поведение китов при нырянии можно рассматривать как хаотическое, самоподдерживающееся колебание, которое уравновешивает потребность в пище на глубине с потребностью в кислороде на поверхности, исследователи использовали подход динамического системного хаоса, чтобы выявить закономерности в явно беспорядочном коллективном поведении.
Пометка гренландского кита.
Автор: Мадс Петер Хайде-Йоргенсен
Их анализ выявил 24-часовой цикл погружения весной, при этом киты погружаются глубже всего во второй половине дня, чтобы отслеживать ежедневное перемещение своей добычи к поверхности. Это явление известно как суточная вертикальная миграция.
«Мы обнаружили, что киты, ищущие пропитание, ныряют глубже в дневное время весной, и это ныряющее поведение явно синхронизировано с их вертикально мигрирующей добычей», — сказала Хайде-Йоргенсен. «До сих пор это не было показано для весны и оставалось противоречивым для осени».
Исследовательская группа также сделала удивительное открытие: два гренландских кита ныряли синхронно в течение недели, даже когда они находились на расстоянии около ста километров друг от друга.
Пара — самка и ещё одна особь неизвестного пола — иногда находилась на расстоянии пяти, а иногда и сотен километров друг от друга, однако они точно рассчитывали время своих погружений продолжительностью до недели, хотя и на разную глубину.
Синхронизация наблюдалась, когда они находились в пределах акустического диапазона друг от друга, который может превышать 100 километров, хотя исследователи не записывали звуки китов, чтобы определить, взаимодействовали ли они, поскольку это остается технически сложной задачей.
Данные о глубине двенадцати помеченных гренландских китов в заливе Диско, Западная Гренландия (данные относятся к началу года, независимо от года). Physical Review Research (15 августа 2024 г.).
Автор: Евгений А. Подольский, Йонас Тейльманн, Мадс Петер Хайде-Йоргенсен.
Основные эпизоды синхронизации (количественно определяемые разницей фаз) происходят, когда киты остаются в пределах максимального диапазона акустической коммуникации ∼130 км (черная линия; зеленая/красная штриховка указывает, где акустический контакт вероятен/маловероятен). Physical Review Research (15 августа 2024 г.).
Автор: Евгений А. Подольский, Йонас Тейльманн, Мадс Петер Хайде-Йоргенсен.
«Без прямых наблюдений, таких как записи двух китов, невозможно определить, что особи обменивались криками», — сказал Тейлманн. Тем не менее, «наблюдаемое подповерхностное поведение может быть первым доказательством, подтверждающим акустическую стадную теорию дальних сигналов у усатых китов, предложенную Пейном и Уэббом еще в 1971 году».
«Возможность существования акустически связанных китов, которые, кажется, ныряют поодиночке, но на самом деле находятся вместе, просто ошеломляет. Наше исследование определяет основу для изучения социальности и поведения таких хаотично движущихся, необузданных морских животных, и мы призываем научное сообщество собирать больше одновременных данных меток, чтобы подтвердить правильность нашей интерпретации», — заключил Подольский.
