Исследование показало, что горбатые киты громко поют, из-за увеличения численности северного анчоуса

Охватывая больше октав, чем фортепиано, горбатые киты громко поют в бескрайнем океане. Эти песни чрезвычайно сложные, они сплетают фразы и темы в искусные композиции. Синие и финвалы обильно заполняют басовую секцию своими собственными уникальными версиями песен.

Вместе эти три вида могут создавать удивительную симфонию в море.

Новое исследование, опубликованное в журнале PLOS One, показывает, как эти виды китов реагируют на значительные изменения в их экосистеме, и что именно можно услышать в их песнях.

Пища для дальних путешествий

Шестилетнее исследование проводилось в китовых кормовых биотопах на востоке северной части Тихого океана, у побережья Калифорнии в США. Из этого биологически богатого кормового ареала киты ежегодно мигрируют на большие расстояния к местам размножения в более низких широтах.

Во время миграции и зимнего сезона размножения они почти ничего не едят. Поэтому китам нужно накапливать запасы энергии во время ежегодного пребывания в местах нагула.

Эта пища, накопленная в их гигантских телах, обеспечивает животных энергией в течение месяцев дальних путешествий, спаривания, рождения детенышей и кормления, прежде чем они вернутся в воды у берегов Калифорнии весной и летом, чтобы снова начать охотиться на рыбу.

Киты питаются крилем и рыбой, которая может собираться в огромные косяки. Однако их рационы отличаются.

Если синие киты питаются только крилем, то горбатые киты едят криль и мелкую рыбу, собирающуюся в косяки, например, анчоусов. Если видов добычи больше и она более плотно сконцентрирована, киты могут питаться более продуктивно. Условия питания и доступность добычи кардинально меняются из года в год.

Мы хотели узнать, отражаются ли эти изменения в экосистеме на акустическом поведении китов.

Собирая сложный пазл

Чтобы отследить происхождение пения, мы изучили аудиозаписи, полученные с помощью Монтерейской системы ускоренных исследований. Это глубоководная обсерватория, которой руководит Научно-исследовательский институт аквариумов залива Монтерей и финансируется Национальным научным фондом США.

Анализ звукозаписей является высокоэффективным способом изучения китов, поскольку мы можем слышать их с достаточно большого расстояния. Мы услышим, если кит поет где-то в пределах тысяч квадратных километров вокруг гидрофона.

Однако, чтобы сложить пазл повседневного поведения китов, нужны различные методы исследования.

В нашем исследовании мы использовали наблюдения за китами, включая звукозапись, фотоидентификацию и анализ рациона. Мы также проводили измерения численности кормовых видов, описывали условия экосистемы и теоретически моделировали распространение звука.

Наша способность исследовать сложную жизнь этих гигантов была расширена для горбатых китов, поскольку мы имели уникальный ресурс данных для этого вида: широкую фотоидентификацию.

Научный проект сообщества Happywhale сочетает фотографии, предоставленные исследователями и экотуристами, и идентификацию с помощью искусственного интеллекта, что позволяет распознавать отдельных китов по форме и окраске их хвостовых плавников.

Этот уникальный ресурс позволил нам исследовать местную численность горбатых китов. Мы также смогли изучить время их ежегодной миграции и то, насколько постоянно отдельные киты занимают исследуемый регион.

Увеличение пищи — и песен

Исследование началось в 2015 году, во время длительной морской жары, которая вызвала значительные нарушения в кормовой среде китов и других животных в восточной части северной части Тихого океана.

Все три вида китов пели меньше всего во время жары, а когда условия для питания улучшились в течение следующих двух лет, пели больше.

Эти закономерности стали первыми признаками того, что певучее поведение китов может быть тесно связано с количеством доступной пищи.

Дальнейшие доказательства были найдены в разительных различиях между горбатыми и синими китами в течение следующих лет исследования.

Постоянное увеличение количества обнаруженных песен горбатых китов нельзя объяснить изменениями местной численности китов, сроками их ежегодной миграции или постоянным пребыванием особей в исследуемом регионе.

Однако появление песенного горбача тесно связано с огромным увеличением численности северного анчоуса — крупнейшим за последние 50 лет.

В отличие от них, синие киты питаются только крилем, и обнаружение их песен резко снизилось с уменьшением численности криля. Наш анализ кожи синих китов показал, что они охотятся на большей географической территории, чтобы найти пищу, необходимую им в эти трудные времена в пищевой сети.

Прогнозирование долгосрочных изменений

Исследование показывает, что прослушивание китов — это гораздо больше, чем богатый сенсорный опыт. Это окно в их жизнь, их уязвимость и устойчивость.

Горбатые киты вытекают из этого исследования как особенно устойчивый вид. Они более способны легко адаптироваться к изменениям в экологии кормовых биотопов, которые их поддерживают. Эти выводы могут помочь ученым и специалистам по управлению ресурсами предсказать, как морские экосистемы и виды будут реагировать на долгосрочные изменения, вызванные как природными циклами, так и человеческим воздействием.

Во время беспрецедентных изменений для морской жизни и экосистем, сотрудничество между различными дисциплинами и учреждениями будет иметь решающее значение для понимания нашего изменчивого океана.

Это исследование стало возможным благодаря совместной работе частных исследовательских центров, университетов и федеральных агентств. Прошлая работа этого консорциума открыла новое богатое понимание звукового ландшафта океана, дав ответы на фундаментальные вопросы об экологии океанских гигантов.