Горбач (Кит горбатый) - Megaptera novaeangliae   вид  

Ближайшие родственники горбачей — киты рода Balaenoptera, такие как синий кит и финвал, имеют обтекаемое торпедообразное тело и довольно короткие грудные плавники, которые используются в основном как рули и стабилизаторы. А вот у горбачей форма тела далеко не такая изящная, а плавники могут достигать трети длины тела и покрыты спереди большими круглыми шишками. Тем не менее горбачи кормятся тем же способом, что и их стройные родичи: они разгоняются под водой и резко раскрывают рот на полном ходу прямо перед стайкой криля или мелкой рыбы, захватывая добычу вместе с водой в ротовую полость, которая при этом многократно увеличивается благодаря имеющимся на горле складкам кожи. Затем кит закрывает рот и отфильтровывает воду через пластины китового уса, которые задерживают внутри всё самое вкусное.

Не мешают ли горбачу во время таких мощных рывков два огромных плавника, болтающихся по сторонам его тела? Похоже, что нет. Даже наоборот: плавники позволяют китам быстро маневрировать под водой, компенсируя ловкостью недостаток скорости. Чтобы плавники работали максимально эффективно, они должны быть наклонены под углом около 7,5° к набегающему потоку воды. Шишки, расположенные на переднем крае, имеют особые гидродинамические свойства — они разбивают поток воды и создают локальные вихри, подобно турбулизаторам на крыльях самолета, что приводит к отдалению точки срыва потока от переднего края и, соответственно, увеличению эффективности и устойчивости плавников.

Но плавники — это не только рули, это еще и серьезное оружие против главного естественного врага крупных китов — косатки. Другие киты могут противопоставить этим хищникам только хвост: мощный удар китового хвоста вполне способен нанести зазевавшейся косатке серьезные травмы. Недостаток хвоста как оружия в том, что второй конец китового тела остается практически беззащитным. Из-за этого кашалоты, защищаясь от косаток, образуют так называемую «ромашку» (или «маргаритку», в английском варианте этого термина), собравшись в круг и выставив наружу хвосты (см. картинку дня Формация маргаритки). А вот у горбачей вооружены и задний, и передний концы тела: удар пятиметрового грудного плавника может покалечить хищника не хуже, чем удар хвоста. Поэтому взрослые горбачи не слишком боятся косаток и даже нередко приходят на помощь их жертвам. Известны случаи, когда горбачи спасали от косаток китов других видов и даже тюленей.

Недавно ученые открыли еще один способ использования грудных плавников горбача. Сняв охоту двух китов сверху на коптер, они обнаружили, что перед рывком киты разворачивали «руки» и вытягивали их вперед, загоняя рыбу в раскрытую пасть. Один из китов демонстрировал модификацию этой техники, которую исследователи назвали «горизонтальный загон плавником» («horizontal pectoral herding»).

Для начала кит окружал стайку рыбы спиральной пузырьковой сетью (см. видео), а затем, расположившись параллельно поверхности и выставив кончик левого плавника из воды, волнообразно вел им вдоль кромки пузырьковой сети, подгоняя рыбу в ту точку, в которую он мгновение спустя совершал рывок с открытым ртом.

Идею о том, что горбачи могут использовать свои «руки» для загона рыбы, высказывали еще в начале прошлого века британский художник и путешественник Джон Гилль Милле (John Guille Millais), сын известного прерафаэлита Джона Э́веретта Милле, в своей книге “Newfoundland and its untrodden ways” (1907), а также американский зоолог Альфред Бразье Хауэлл (Alfred Brazier Howell) в книге “Aquatic mammals; their adaptations to life in the water” (1930), стр. 254. Но подтвердить ее удалось только сейчас благодаря использованию коптеров — этой уникальной лазейки в мир китов.

Ссылка на статью

Клон статьи

Морские биологи сняли на видео неизвестную ранее тактику охоты двух горбатых китов. Каждое животное окружало стаю рыбы с помощью стены из пузырьков и загоняло ее себе в пасть с помощью грудных плавников. Один из китов двигал плавником, создавая ток воды, который собирал добычу, а потом использовал его в качестве барьера, чтобы не дать рыбе уплыть. Второй кит разворачивал плавник внутренней стороной белого цвета и с его помощью ослеплял рыбу, так что она уплывала подальше от плавников и поближе к пасти. Ученые давно предполагали, что горбачи могут использовать грудные плавники при кормежке, но документальное подтверждение этой гипотезы получили впервые.

Мэдисон Косма (Madison M. Kosma) из Аляскинского университета в Фэрбенксе и ее коллеги наблюдали весной и летом 2016-2018 годов за кормежкой горбатых китов на юго-востоке штата Аляска. Там находится несколько мест, где выпускают выращенных в неволе молодых лососей, и горбачи уже несколько лет охотятся рядом с ними. Ученые делали фотографировали животных издалека телеобъективом, а также снимали видео с помощью дрона и с платформ, установленных на рыбных фермах.

В результате авторам удалось сделать и фотографии, и видео кормежек двух горбатых китов, которые охотились независимо друг от друга и загоняли рыбу в пасть с помощью грудных плавников. Каждый горбач использовал собственную технику охоты, но оба сначала делали пузырьковую ловушку вокруг стаи молодых лососей. 

Оказавшись внутри нее, один из них поднимался из глубины на поверхность с открытой пастью, одновременно работая одним плавником, создавая ток воды и собирая рыбу ближе к пасти, а потом используя один из плавников как барьер. Вся процедура, в среднем, занимала восемь секунд. В 90 процентах случаев кит охотился таким образом на молодых, выпущенных с фермы лососей.

Другой кит после создания пузырьковой ловушки поднимал оба грудных плавника и разворачивал их так, чтобы их внутренняя сторона, окрашенная в белый цвет, отражала свет и ослепляла рыбу, заставляя ее плыть не к плавникам и выходу из ловушки, а в пасть кита. Такой метод охоты горбач использовал в 30 процентах случаев.

Исследователи считают, что большой набор способов охоты позволяет горбачам приспосабливаться к меняющейся среде обитания, где пища есть не всегда, а конкуренция может сказаться на динамике популяции. Дальнейшие исследования покажут, в каких случаях горбатые киты ловят добычу с помощью грудных плавников, и используют ли они этот способ охоты, как основной.

Ссылка на статью

Клон статьи

Горбатые киты поют сложные, структурированные песни, которые постепенно меняются со временем. Эти изменения происходят синхронно у всех китов в каждой популяции за счет копирования изменений в песнях. Копирование песен происходит также между популяциями, обитающих за тысячи километров друг от другая. Как это происходит, до сих пор было не очень понятно, так как горбачи довольно консервативны в выборе районов зимовки. Недавно в южной части Тихого океана у островов Кермадек, расположенных чуть южнее районов зимовки, было обнаружено большое миграционное скопление горбачей. Анализ записей их песен показал, что через Кермадек мигрируют киты из всех исследованных районов зимовки, кроме восточной Австралии и Французской Полинезии. Кроме того, на островах Кермадек была обнаружена «гибридная» песня, состоящая из тем, относящихся к разным типам песен. Получается, что в водах островов Кермадек киты из разных районов зимовки действительно могут слышать друг друга и копировать чужие песни.

Ссылка на статью

Клон статьи

Насчитывается четыре крупных группы горбатых китов, обитающих в северной части Тихого океана, Атлантике, Южном и Индийском океанах. Лето животные проводят в полярных и умеренных широтах, а зимой мигрируют в более теплые воды. Горбатые киты знамениты своими песнями, назначение которых до конца неизвестно. Исполняют их только самцы, и делают это, предположительно, для привлечения самок или перед конфликтом с другим самцом. По другой гипотезе, песни как-то связаны с эхолокацией. Они представляют собой сложные композиции, состоящие из отдельных единиц (нот), которые складываются во фразы, а потом в темы. Несколько тем образуют песню.

Британские и австралийские биологи под руководством Эллен Гарланд (Ellen Garland) из Сент-Эндрюсского университета и Майкла Ноада (Michael Noad) из Квинслендского университета ранее уже выяснили, что киты периодически меняют ту или иную песню. Причем они разучивают новые песни по частям, «миксуя» их со старыми. А некоторые популяции раз в 2-3 года полностью обновляют репертуар, заимствуя все песни у соседей.

В новом исследовании ученые показали, что песни позволяют проследить за путями миграции горбатых китов. Авторы осенью 2015 года записывали песни китов в южной части Тихого океана — у некоторых островов Океании, где киты собирались для кормежки и размножения, а также у восточного и северно-восточного побережья Австралии. В том числе ученые фиксировали песни китов у островов Кермадек, расположенных недалеко от Новой Зеландии. Здесь проходит один из путей миграции животных, поэтому вблизи архипелага встречаются особи из разных популяций. Всего авторы записали песни 52 самцов в разных частях Тихого океана и 39 китов у архипелага Кермадек.

Исследователи проанализировали песни, разбивая их на темы, фразы и даже ноты, и выделили песни трех типов. Песню первого типа исполняли преимущественно животные в центральной части Тихого океана, в том числе встречавшиеся рядом с островами Кука и Французской Полинезией. Второй тип встречался западнее, у Новой Каледонии, островов Тонга и Ниуэ. Песню третьего типа исследователи записали только у восточного побережья Австралии.

Затем авторы сравнили эти песни с теми, которые исполняли горбачи, встречавшиеся у архипелага Кермадек. Они обнаружили две версии песни первого типа (1а и 1б). Киты заимствовали ее, добавляя несколько нот или фраз, поэтому ее версии различались. Здесь встречались и песни, которые исполняли животные у острова Ниуэ и островов Новой Каледонии. Гораздо реже встречались песни записанные у островов Французской Полинезии. А киты, обитавшие у западных берегов Австралии, по-видимому, не доплывали до Кермадека, так как ученые ни разу не записали рядом с архипелагом песни третьего типа.

Ссылка на статью

Клон статьи

Самцы горбатых китов поют одну и ту же песню, постепенно усложняя ее и перенимая нововведения друг у друга — это так называемая культурная эволюция. В популяции горбачей, обитающих в водах восточной Австралии, раз в несколько лет происходят «культурные революции»: песня резко и практически синхронно у всех самцов меняется на другую песню, заимствованную у соседней западноавстралийской популяции. Проанализировав изменение уровня сложности песен, ученые выяснили, что в те периоды, когда модификация песни происходила путем небольших изменений, сложность структуры песен постепенно возрастала. А если песня резко сменялась на новую в процессе «культурной революции», структура новой песни всегда оказывалась проще, чем у старой. Вероятнее всего такое упрощение связано с тем, что при резкой смене песни китам приходится выучивать сразу много последовательностей звуков, а количество нового материала, которое животное способно усвоить за единицу времени, ограничено.

Ссылка на статью

Клон статьи

Австралийские и британские биологи под руководством Майкла Ноада (Michael Noad) из Квинслендского университета выяснили, что песни горбатых китов (Megaptera novaeangliae) из восточной австралийской популяции каждые несколько лет сильно упрощаются. Раз в 2–3 года киты совершают «революцию», полностью меняя свой песенный репертуар, перенимая его у самцов из западной австралийской популяции. После такой «революции» новые песни оказываются проще, но за несколько лет они снова усложняются.

Песни горбатых китов представляют собой не просто набор звуков. Звуки или «единицы» песен складываются во фразы, которые, в свою очередь, образуют темы. От четырех до семи тем, которые повторяются в определенном порядке, образуют песню. Самцы из одной популяции поют ту или иную песню, но при этом ее паттерн постоянно меняется. В итоге примерно в течение года она превращается в новую. В большинстве случаев, изменение песен происоходит постепенныным эволюционным развитием. Но, как выяснилось, самцы из восточной австралийской популяции раз в несколько лет совершают «песенную революцию» — они полностью меняют свой репертуар, заимствуя песни у китов из западной австралийской популяции с задержкой в 1–2 года.

Ссылка на статью

Клон статьи

Японские морские биологи под руководством Коки Цуджи (Koki Tsujii) из Университета Хоккайдо проверили, как влияет усиление шума на поведение горбатых китов. Зимой, в сезон размножения, животные из северной тихоокеанской популяции собираются вблизи японского архипелага Огасавара. Самцы в это время поют.

Ученые установили под водой два автономных гидрофона с записывающими устройствами и с февраля по май 2017 года фиксировали песни китов и судовой шум. Ежедневно исследователи записывали вокализации от одного до трех животных. Всего ученым удалось распознать 53 самца — 26, которые исполняли песни во время движения судов (12 из них находились в 1,2 и меньше километрах от судна), и 27 особей, которые пели в отсутствие постороннего шума.

Оказалось, что «критическое» расстояние, на котором киты продолжают петь — от 1,2 до 1,4 километров до судна. Если судно проходило ближе, 10 из 12 китов прекращали петь или уменьшали длину песни. При этом три четверти животных не пели еще как минимум получаса после того, как судно ушло. Если же транспорт проходил на расстоянии больше 1,4 километров от китов, они продолжали петь и шум на их поведение не влиял.

Ссылка на статью

Клон статьи

Американские биологи под руководством Мишель Фурне (Michelle Fournet) из Корнелльского университета изучали социальные сигналы в популяции, обитающей на севере Тихого океана. Вокализации китов из этой популяции записывались на протяжении 36 лет, с 1976 по 2012 годы. Всего исследователи записали почти 115 часов вокализаций, которые в разное время издавали от шести до 90 китов.

Ученые выделили 16 типов сигналов, и обнаружили, что 12 из них присутствовали в репертуаре китов все время наблюдения, как в 1976, так и в 2012 году. Самки горбатых китов, в среднем, начинают размножаться в 13 лет и приносят потомство раз в 1-3 года, то есть социальные сигналы сохраняются в популяции как минимум на протяжении двух-трех поколений. Авторы статьи предположили, что эти вокализации используются в разных ситуациях и для разных целей, в частности, для коммуникации во время миграции и во время кормежки. Возможно, поэтому важно, чтобы сами сигналы не менялись со временем.

Ссылка на статью

Клон статьи

Исследователи из Великобритании совместно с коллегами из Австралии и Французской Полинезии выяснили, как горбатые киты учат новые песни. Оказалось, что киты разделяют песни на сегменты и учат их по кусочкам, вставляя темы из новой песни в старую и даже «миксуя» старую и новую темы. Подобным образом птицы учат песни, а люди - язык.

Песни горбатых китов – это структурированные композиции из отдельных звуковых единиц, которые складываются во фразы, а фразы образуют темы. Сочетание тем формирует песню. Поют у китов только самцы, но зачем они это делают, не совсем понятно. Внутри одной популяции животные поют одну и ту же песню, которая, однако, со временем видоизменяется. В Тихом океане исследователи наблюдали «культурные революции», когда группы китов полностью меняли песню на новую.

Сотрудники Центра когнитивной эволюции в шотландском Университете Сент-Эндрюс решили уточнить, как происходит смена культурных традиций у горбатых китов на примере выучивания новой песни. За 20 лет морских исследований ученые записали полторы тысячи песен, наблюдая за несколькими популяциями китов. За это время произошло множество культурных революций, и исследователям стало известно, что в процессе смены «хита» киты могут исполнять гибридные песни, состоящие из тем старой и новой песни.

«Песенные революции» китов демонстрируют, что в сообществах животных, как и людей, помимо генетической эволюции присутствует культурная эволюция, передающаяся через поколения. Горбатые киты в этом отношении примечательны не только благодаря песням – например, разные популяции предпочитают разные способы охоты, и некоторые из них требуют скоординированных действий множества особей.

Ссылка на статью

Клон статьи