Hvordan klarer hvaler å synge?
Hvordan synger hvaler? Det har vært et mysterium siden hvalsangen ble oppdaget på 1960-tallet. Takket være to strandede hvaler i Hobro og Hirtshals er vi nå nærmere et svar.
En desemberdag i 2018 var det stappfullt på havnen i Hobro i Danmark.
Hundrevis av mennesker hadde samlet seg på havnen for å overvære disseksjonen av en hval som hadde forvillet seg inn i havnen og dødd, ifølge TV2 Nord.
Forskere fra Naturhistorisk museum skar ut øyne, hjerte og andre organer mens barnehagebarn og andre nysgjerrige i havnen så på. Et 15 kilo tungt strupehode fra den døde seihvalen (Balaenoptera borealis) ble også fjernet og fraktet til Odense.
Strupehodet er nå en av hovedingrediensene i en ny studie som nettopp er publisert i det prestisjetunge vitenskapelige tidsskriftet Nature.
Studien bringer oss et skritt nærmere løsningen på mysteriet om hvordan hvalene lager den ikoniske sangen sin.
– Når store hvaler dør, synker de vanligvis, og hvis de noen gang kommer opp til overflaten igjen, er de helt råtne. Derfor var vi så heldige å få noen svært godt bevarte strupehoder fra seihvalen i Hobro og fra en knølhval som strandet i Hirtshals i 2019, sier Coen Elemans, professor ved Institutt for biologi ved Syddansk Universitet og førsteforfatter av den nye studien.
Et strupehode i laboratoriet
Etter at Coen Elemans og kollegene hadde mottatt strupehodet fra seihvalen, ble det satt opp i et spesialbygd instrument i forskernes laboratorium på Syddansk Universitet.
– Vanligvis jobber vi med lyd fra sangfugler, men nå skulle vi plutselig jobbe med et strupehode på 15 kilo. Derfor var vi nødt til å bygge et stort instrument for å holde det, sier Elemans.
Forskerne prøvde deretter ulike måter å blåse luft gjennom strupehodet på for å få det til å lage lyd. De ville avsløre hvordan hvalene synger den mystiske sangen sin under vann.
Resultatene av eksperimentene viser at bardehvaler – en gruppe hvaler som omfatter blåhval, knølhval, finnhval, seihval og grønlandshval – kan skape lyd på uventede måter.
– Vi oppdaget at lyden skapes i en stor fettpute på innsiden av strupehodet. Dette kom som en overraskelse, forklarer Elemans.
Professor: – En game-changer
Den erfarne amerikanske hvalforskeren Joy Reidenberg, som også har studert lydproduksjon hos hvaler i en årrekke, er begeistret for den nye oppdagelsen. Hun mener funnet er et vendepunkt «for forståelsen av hvordan biologisk lyd kan genereres».
Hun er likevel ikke overbevist om at mysteriet med hvalsang er helt løst ennå.
– Bardehvaler kan nok skape lyd med den nye mekanismen de beskriver. Men jeg er ikke overbevist om at det er den eneste mekanismen eller at den gjelder for alle bardehvaler. De har bare studert noen få arter, sier Reidenberg, som er professor ved Icahn School of Medicine ved Mount Sinai i New York.
– Vi har fortsatt mye å lære, også om hvordan lyden overføres fra hvalen. Men den nye studien er en veldig god start, legger hun til.
Mystiske lyder fra sjøuhyrer eller fulle sjømenn?
Mysteriet med hvalsang går faktisk flere hundre år tilbake i tid.
Den gang var det ikke kjent at hvaler sang, men sjømenn rapporterte om mystiske lyder som dukket opp på havet. Man trodde hvalsangen kom fra spøkelser, mystiske sjøuhyrer eller bare var overaktiv fantasi hos fulle sjømenn, forteller Joy Reidenberg.
– Frem til 1960-tallet trodde man at havet var en helt taus verden. Det var først da man fant opp undervannsmikrofoner – hydrofoner – at man skjønte at hvalene sang, sier Reidenberg.
– Det betyr også at alle de opprinnelige anatomiske beskrivelsene av hvalene ikke inneholder beskrivelser av organer for lydproduksjon. Selvfølgelig ble strupehodet beskrevet, men det var ikke forbundet med lydproduksjon, legger hun til.
Knølhvalens sang fikk politisk gjenklang
Det amerikanske ekteparet Roger og Katy Payne gjorde de første akustiske opptakene av knølhvalens sang i 1970.
Opptakene ga gjenklang både vitenskapelig og politisk, og marin bioakustikk begynte å blomstre som forskningsfelt.
– Det var en global interesse for å ta vare på havet og dyrene som lever der. Opptakene var så politisk viktige på den tiden at de ble sendt ut i verdensrommet med Voyager-romferdene, sier Coen Elemans.
Det har imidlertid tatt tid å forstå hvordan hvalene produserer lyd. Til å begynne med var ikke forskerne enige om hvor eller hvordan hvalens lyd ble skapt.
– Etter at man oppdaget at hvaler produserer lyd, dukket det neste spørsmålet opp: Hvor kommer lyden fra? Til å begynne med ga det ikke mening for forskerne at det skulle skje i strupehodet, fordi det er en struktur som inneholder luft, og hvalene lager lyd i vannet. Så det var et mysterium hvor lyden kom fra, sier Joy Reidenberg.
Mysteriet er i ferd med å bli løst
I sin egen forskning har Reidenberg bidratt til å vise at bardehvaler har en liten sekk foran strupehodet som kan samle luft. Det betyr at hvalene kan resirkulere luften, slik at den ikke går tapt når hvalene bruker den til å lage lyd.
– Det er som om vi hadde en ballong foran nesen som samler opp luften slik at den kan resirkuleres. På denne måten kan hvalen holde seg under vann mye lenger, fordi den bare kan sende luft frem og tilbake mellom luftsekken og lungene, forklarer Reidenberg.
Forskningen har altså slått fast at bardehvalene lager lyden sin i strupehodet, mens den andre store gruppen hvaler – tannhvalene, som omfatter delfiner, niser, spermhvaler og spekkhoggere – lager lyden sin i snuten.
Så sent som i 2023 bidro Coen Elemans til å løse mysteriet om hvordan tannhvalene skaper sitt vanvittige repertoar av lyder.
Professoren gjorde det blant annet ved å blåse luft gjennom det avkappede hodet til en død nise.
– Det finnes to hovedgrupper av hvaler, tannhvaler og bardehvaler, men de skaper og bruker lyd på svært forskjellige måter. I fjor fant vi en løsning på tannhvalenes lydproduksjon, og nå tror vi at vi har løst mysteriet for bardehvalene også, sier Coen Elemans.
Referanse:
Coen Elemans mfl.: Evolutionary novelties underlie sound production in baleen whales. Nature, 2024. (Sammendrag) DOI 10.1038/s41586-024-07080-1
© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no. Les originalsaken på videnskab.dk her.
