Ken Marten, EDUKACYJNE, Swiat nauki

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Powietrzne
zabawki delfinw
Wiele hawajskich butlonosw wytwarza w czasie
zabawy lænice, d¸ugo utrzymujce si« w wodzie
pieræcienie i æruby z baniek powietrza
Ken Marten, Karim Shariff, Suchi Psarakos i Don J. White
Beach klifu na hawajskiej wy-
spie Oahu znajduje si« unikalne
laboratorium badaÄ nad delfinami. Pro-
ject Delphis, prowadzony przez niedo-
chodow organizacj« ochrony przyro-
dy Earthtrust we wsp¸pracy z Sea Life
Park Hawaii, obejmuje rýnorodne ba-
dania nad tymi zwierz«tami, m. in. ich
samoæwiadomoæci i inteligencj za po-
moc podwodnego ekranu komputera
reagujcego na dotyk. Naukowcy w la-
boratorium nie nagradzaj delfinw je-
dzeniem, zachowanie zwierzt jest wi«c
wynikiem ich w¸asnej woli.
Jeden z najbardziej fascynujcych ro-
dzajw aktywnoæci zaobserwowanych
w naszych badaniach nie wiýe si« z ludz-
kimi zabawkami Ð produktami wysokiej
technologii. Delfiny wymyælaj w¸asne
rozrywki. Ruchami p¸etw tworz w wo-
dzie wiry i wydmuchuj do nich bbel-
ki, wytwarzajc w ten sposb obr«cze
i æruby z powietrza. Towarzyszce tej
zabawie zjawiska fizyczne okaza¸y si«
bardzo interesujce. Wi«kszoæ ludzi nie
wtpi w wysok inteligencj« delfinw,
ale nasze obserwacje wykaza¸y, jak bo-
gat maj one wyobrani«.
Delfiny jako zwierz«ta oddychajce
powietrzem wydmuchuj jego p«cherzy-
ki przy kaýdym wydechu pod wod.
Etolodzy delfinw stwierdzili, ýe czasa-
mi podniecone, zaskoczone lub zacieka-
wione wypuszczaj powietrze z otwo-
rw nosowych, wytwarzajc wielkie,
niekszta¸tne baÄki, ktre szybko unosz
si« ku grze. Bywa, ýe podczas wyda-
wania dwi«kw produkuj strumienie
ma¸ych p«cherzykw. Bbelki te mog
by uzupe¸nieniem sygna¸u g¸osowego
odbieranym przez wzrok lub sonar.
Delfiny niekiedy wytwarzaj rwnieý
zupe¸nie niezwyk¸e rodzaje bbelkw
w mniej prozaicznych celach. W ostat-
nich latach badacze z kilku oceanariw
donosili, ýe rýne morskie ssaki wydmu-
chuj g¸adkie pieræcienie powietrza utrzy-
mujce si« w wodzie przez kilka sekund.
Poniewaý do wytworzenia takich obr«-
czy i obserwowanych przez nas ærub nie-
zb«dne s skomplikowana technika i do-
æwiadczenie, nie mog one by sponta-
niczn odpowiedzi na alarm lub zwy-
k¸ym sygna¸em porozumiewawczym.
Wolfgang Gewalt z Ogrodu Zoologicz-
nego w Duisburgu w Niemczech obser-
wowa¸ nie tresowane inie Ð delfiny s¸od-
kowodne (
Inia geoffrensis
) produkujce
bbelki powietrza w niezwykle zabaw-
ny sposb. Zwierz«ta wydmuchiwa¸y po-
wietrze z pyska, tworzc sznur korali
z p«cherzykw, przez ktre nast«pnie
przep¸ywa¸y lub chwyta¸y je pyskami.
W akwarium Marine World Africa
USA, obecnie w Vallejo (Kalifornia), Dia-
na Reiss i Jan Ostman-Lind zauwaýyli
butlonosa
(Tursiops truncatus)
, zwanego
takýe delfinem butelkonosym, bawice-
go si« pieræcieniami podobnymi do ob-
serwowanych przez nas. Kenneth S. Nor-
ris z University of California w Santa
Cruz opisywa¸ bia¸uchy
(Delphinapterus
leucas)
z Vancouver Aquarium, ktre ba-
wi¸y si«, wydmuchujc bble z otworw
nosowych, a nast«pnie je wsysajc. Nie-
ktrzy widzieli wytwarzanie powietrz-
nych obr«czy przez delfiny wolno ýyj-
ce. Etolog Karen Pryor obserwowa¸a
samca delfina z gatunku
(Stenella attenu-
ata),
ýyjcego w Pacyfiku
,
robicego pier-
æcienie w czasie spotkania towarzyskie-
go. Denise Herzing z Florida Atlantic
University widzia¸a podobne demonstra-
cje u wolno p¸ywajcego delfina uzdecz-
kowego
(S. frontalis)
. Fotograf ssakw
morskich Flip Nicklin obserwowa¸ bia-
¸uchy, ýyjce w Cieæninie Lancastera
w Morzu Baffina w Kanadzie, ktre wy-
dmuchiwa¸y pieræcienie powietrza, k¸a-
pic przy tym wielokrotnie szcz«kami.
Moýliwe, ýe w ten sposb demonstro-
wa¸y agresj«.
Hawajska kultura pieræcieni
W cigu ostatnich 5 lat obserwowali-
æmy w Sea Life Park Hawaii 17 delfinw
butelkonosych; 9 spoærd nich, w wieku
od p¸tora roku do 19 lat, potrafi¸o two-
rzy pieræcienie. Na podstawie naszych
wczeæniejszych badaÄ w innych oceana-
riach i po konsultacji z kolegami z rý-
nych oærodkw sdzimy, ýe wydmuchi-
wanie powietrznych obr«czy jest cz«stsze
w Sea Life Park Hawaii niý w innych
akwariach; wydaje si«, ýe tutejsze delfi-
ny stworzy¸y ãkultur« pieræcieniÓ. No-
wicjusze ucz si« wytwarza kr«gi w
obecnoæci starszych doæwiadczonych
osobnikw, ktre w rzeczywistoæci prze-
kazuj im swe zwyczaje.
Tworzenie obr«czy jest rozrywk Ð
zwierz«ta wydmuchuj je tylko wtedy,
gdy maj ochot«, a nie na polecenie lub
w celu uzyskania smakowitego kska.
Ponadto tworzenie kr«gw nie wydaje
si« zwizane z zachowaniami funkcjo-
nalnymi, takimi jak jedzenie czy aktyw-
noæ seksualna. Poniewaý wydmuchi-
wania pieræcieni nie moýna przewidzie,
mieliæmy pewne trudnoæci z dokumen-
towaniem go. Ale z czasem utrwaliliæmy
wi«kszoæ zabaw delfinw na fotogra-
fiach i taæmach wideo (kilka zdj« moý-
na zobaczy w Internecie pod adresem
stety ýadne z tych mediw nie oddaje
kunsztu delfinw. Ale zarejestrowane
obrazy przekazuj waýne informacje o fi-
zyce kr«gw.
KAIKOÕO
(z lewej)
, doros¸y delfin butelko-
nosy z Sea Life Park Hawaii, bawi si«, wy-
dmuchujc p«cherz powietrza. Laboratorium
tego akwarium
(zdj«cie u gry z prawej)
ma
okno umoýliwiajce obserwowanie zwierzt.
å
WIAT
N
AUKI
Padziernik 1996
65
U
stp grujcego nad Makapuu
WIR
AUREOLA Z POWIETRZA staje si« cieÄsza
i zwi«ksza ærednic« w miar« wznoszenia si« ku
grze dzi«ki przep¸ywom wirowym
(strza¸ki)
przez jej ærodek. Wir stabilizuje rwnieý pieræcieÄ,
zapobiegajc jego rozpadowi na mniejsze p«che-
rze. Na filmie wideo KaikoÕo wydmuchuje pier-
æcieÄ i p¸ynie za nim
(klatki od do¸u do gry)
.
o ærednicy ponad 2 cm szybko prze-
kszta¸ci si« w pieræcieÄ ze wzgl«du na
rýnic« ciænienia wody powyýej niej
i pod ni. Ciænienie wody wzrasta z g¸«-
bokoæci, tak wi«c na spd bbla dzia¸a
wi«ksze ciænienie niý na jego grn po-
wierzchni«. Ciænienie od spodu prze-
zwyci«ýa napi«cie powierzchniowe baÄ-
ki i przebija otwr w jej ærodku, nadajc
jej kszta¸t obwarzanka.
Gdy woda wp¸ywa do powsta¸ej w ten
sposb ãdziuryÓ, wok¸ pieræcienia po-
wietrza tworz si« wiry. Ruch w kaýdym
z nich odbywa si« w tym samym kierun-
ku co w wodzie przep¸ywajcej przez
ærodek pieræcienia. W tym prostym przy-
padku przep¸yw pieræcieniowy wraz
z naturalnym unoszeniem si« powietrza
popycha bble ku powierzchni. Jakkol-
wiek umiej«tnoæ ta wydaje si« zupe¸nie
prosta, delfiny nie potrafi wydmuchi-
wa trwa¸ych obr«czy bez pewnej prak-
tyki, co sugeruje, ýe inne czynniki, takie
jak lepkoæ wody i sposb wydmuchi-
wania powietrza z otworu nosowego,
takýe maj znaczenie.
Stosujc bardziej wyrafinowane meto-
dy, delfiny wytwarzaj pieræcienie w«-
drujce poziomo, a niekiedy nawet
w g¸b. Delfin moýe na przyk¸ad szybko
p¸yn do przodu na boku; w tym czasie
jego p¸etwa ogonowa, normalnie ustawio-
na poziomo, przyjmuje pozycj« pionow.
Uderzajc ni energicznie w jedn stro-
n«, zwierz« wytwarza niewidoczny wir
pieræcieniowy przesuwajcy si« poziomo
i nieco w d¸. Po czym obraca si« szybko,
odnajduje wir i wydmuchuje do niego
baÄk« powietrza z otworu nosowego.
(Delfin cz«sto wydaje s¸yszaln seri« pi-
skw przed wydechem Ð by moýe sonar
pozwala mu zlokalizowa niewidoczny
wir). Ciænienie wewntrz wiru jest najniý-
sze w centrum, czyli w ãokuÓ; kiedy del-
fin wydmuchuje powietrze do wn«trza,
bbel przemieszcza si« do miejsca o naj-
niýszym ciænieniu i jest wcigany wzd¸uý
rdzenia pieræcieniowatego wiru [
ilustra-
cja na stronach 68Ð69
]. Powstajcy w efek-
cie krg moýe mie 60 cm ærednicy, nieco
ponad 1 cm gruboæci i przesuwa si« pozio-
mo w wodzie. I tym razem ruch pieræcie-
nia jest zgodny z kierunkiem przep¸ywu
wody przez jego ærodek. W przypadku
wiru wytworzonego przez p¸etw« ogo-
now przep¸yw jest poziomy, a czasami
nawet skierowany ku do¸owi. Szarpni«-
ciem pyska w bok delfin moýe spowodo-
wa oddzielenie si« od wi«kszego pier-
æcienia mniejszego, ktrego ruchem na-
st«pnie kieruje.
Tworzenie wiru p¸etwami i umiesz-
czanie w nim baniek powietrznych od-
bywa si« w rýny sposb Ð doros¸a sami-
ca Laka cz«sto ustawia si« w wodzie pio-
nowo, z g¸ow skierowan ku do¸owi i
ogonem ku grze. Plaæni«ciem p¸etwy
ogonowej ku do¸owi wytwarza wir, do
ktrego wdmuchuje powietrze nie tylko
z otworu nosowego, ale rwnieý z jamy
g«bowej. Niekiedy Laka uderzeniem p¸e-
twy ogonowej w d¸ wt¸acza pod wod«
rwnieý powietrze sponad powierzchni.
Poza tym obserwowaliæmy, jak Laka wy-
puszcza¸a z pyska ma¸e przesuwajce si«
wzd¸uý jej cia¸a bbelki, ktre wt¸acza¸a
do pieræcienia, gdy znalaz¸y si« na wyso-
koæci jej p¸etwy. Potrafi¸a nawet powi«k-
szy obr«cz, wdmuchujc do niej wi«cej
powietrza.
Eksperymenty z bbelkami
Sdzimy, ýe delfiny znaj trzy pod-
stawowe techniki tworzenia pieræcieni.
Najprostsza metoda (stosowana rw-
nieý przez p¸etwonurkw) polega na
wydmuchiwaniu bbelkw powietrza
z otworw nosowych; p«cherzyki te
tworz aureole. W miar« zbliýania si«
do powierzchni wody ich promieÄ si«
zwi«ksza, natomiast gruboæ zmniejsza
[
ilustracja powyýej
]. Obserwowany del-
fin, doros¸y samiec zwany KaikoÕo, po-
trafi¸ wydmuchiwa dwa pieræcienie, je-
den za drugim, a nast«pnie ¸czy je
w wi«kszy okrg.
Fizyka takiego kr«gu jest stosunko-
wo prosta: okrg¸a baÄka powietrza
Trzecia metoda wydmuchiwania po-
wietrza do wiru w niezwyk¸y sposb
ujawnia eksperymentatorskie zdolnoæci
delfina. Kilkakrotnie obserwowaliæmy
m¸od samic« Tinkerbell, crk« Laki, pod-
czas tworzenia d¸ugich powietrznych
ãkorkocigwÓ za pomoc najbardziej
skomplikowanej techniki, jak zdarzy¸o
nam si« oglda. Te wymyælne struktury
s niewtpliwie wynikiem doskonalenia
metod prb i b¸«dw. Tinkerbell wypra-
cowa¸a dwa bardzo rýne sposoby two-
rzenia takich korkocigw. Pierwszy po-
lega na wydmuchiwaniu chmury ma¸ych
bbelkw podczas skr«tu przy æcianie ba-
senu. Potem nast«puje szybki zwrot i gdy
jej p¸etwa grzbietowa przechodzi ko¸o p«-
cherzykw, formuje wir, ktry je ¸czy
i rozciga w helis« d¸ugoæci 3Ð5 m [
ilustra-
cje na dole na stronach 67Ð68
]. Obserwowa-
liæmy rwnieý, jak Tinkerbell przep¸ywa
basen po lekko zakrzywionym torze, zo-
66 å
WIAT
N
AUKI
Padziernik 1996
Doros¸y samiec KaikoÕo wydmuchuje po kolei
dwa pieræcienie, nast«pnie tworzy z nich jeden duýy
(sekwencja rysunkw poniýej)
. Zbliýa je do siebie
w taki sposb, ýe woda wok¸ ssiadujcych ze sob
ich cz«æci p¸ynie w przeciwnym kierunku, znoszc
swoje dzia¸anie i umoýliwiajc po¸czenie pieræcieni.
Niektre delfiny lubi
przep¸ywa przez zrobione
przez siebie obr«cze z
powietrza
(na dole).
Doros¸a samica Laka
(powyýej)
cz«sto ustawia si« pionowo z g¸ow
skierowan w d¸ i ogonem
cz«æciowo wynurzonym z wody.
Nast«pnie uderza p¸etw ogonow,
wskutek czego wir zasysa
powietrze z powierzchni
i powstaje pieræcieÄ.
M¸oda samica Tinkerbell wydmuchuje powietrze
w kszta¸cie skr«conej w ærub« rury,
p¸ync pocztkowo w poprzek basenu
po ¸uku i pozostawiajc za sob
niewidoczny wir wytworzony
przez p¸etw« grzbietow
(na dole z prawej)
.
Nast«pnie zawraca
(na dole z lewej)
i wydmuchuje strumieÄ powietrza
bezpoærednio do wn«trza wiru, tworzc
przed sob d¸ug ærub«. Potrafi rwnieý
oddzieli od niej ma¸y pieræcieÄ ruchem pyska
lub k¸apni«ciem szcz«ki.
W czasie tworzenia pieræcieni
delfiny cz«sto wydaj
pulsujcy dwi«k
(z lewej)
.
stawiajc za p¸etw grzbietow niewi-
doczny wir. Nast«pnie zawraca¸a t sa-
m drog i wydmuchiwa¸a strumieÄ po-
wietrza wprost do wirujcej wody,
tworzc przed sob d¸ug ærub«.
Poniewaý ciænienie jest najniýsze
w ãokuÓ wiru, bbelki, znalaz¸szy si«
w nim, s wcigane ku ærodkowi i ¸cz
si«, tworzc wyd¸uýon helikaln rur«.
Zwykle jest ona nietrwa¸a i rozpada si«
na mniejsze bble. Jednakýe pieræcienie
i æruby tworzone przez delfiny s lænice
i g¸adkie, poniewaý zrýnicowanie ciænie-
nia w obr«bie wiru (niskie w centrum
i wzrastajce ku brzegom) dzia¸a stabilizu-
jco na rozcigni«ty w rur« p«cherz, wy-
g¸adzajc zmarszczki, ktre w przeciw-
nym razie rozerwa¸yby p«cherz.
Cho nie uda¸o si« nam zauwaýy, by
inne osobniki oprcz Tinkerbell wytwa-
rza¸y powietrzne korkocigi, umiej«tnoæ
wydmuchiwania pieræcieni rozpowszech-
ni¸a si« wærod butlonosw; coraz nowe
zwierz«ta uczy¸y si« tej techniki od zaba-
wiajcych si« towarzyszy. Mieliæmy oka-
zj« obserwowa, jak w cigu dwch mie-
si«cy ma¸y delfin doskonali¸ wydmuchi-
wanie obr«czy Ð od nieudolnych szybko
rozpadajcych si« p«cherzy do trwa¸ych,
lænicych pieræcieni, utrzymujcych si«
w wodzie przez kilka sekund. Starsze
zwierz«ta rwnieý potrzebowa¸y czasu,
by posiæ t« umiej«tnoæ. Keola, doros¸y
samiec, ýy¸ przez dwa lata w basenie
z delfinami nie wytwarzajcymi po-
wietrznych obr«czy i w tym czasie nie za-
uwaýyliæmy, by sam je produkowa¸. Ale
kiedy jego wydmuchujcy pieræcienie
m¸odszy brat, KaikoÕo, zosta¸ wpuszczo-
ny do tego samego basenu, Keola d¸ugo
go obserwowa¸, a po dwch miesicach
zacz¸ wytwarza w¸asne kr«gi, stopnio-
wo je doskonalc.
Zauwaýyliæmy, ýe inne delfiny takýe
podpatrywa¸y swych bardziej ãedukowa-
nychÓ wsp¸towarzyszy; sugeruje to, ýe
takie pokazy interesuj zwierz«ta lub sta-
nowi okazj« do uczenia si«. Kilkakrotnie
widzieliæmy braci Keol« i KaikoÕo, leý-
cych obok siebie na dnie basenu, wydmu-
chujcych raz za razem duýe obwarzan-
ki powietrza. Robi¸y to jednoczeænie lub
w sekund« po partnerze. Widzieliæmy
rwnieý samic« p¸ync tuý za inn wy-
dmuchujc pieræcienie; usi¸owa¸a j na-
æladowa, wyrzucajc ma¸e bbelki.
Delfiny wciga¸y rwnieý ludzi do
swoich zabaw: pewnego dnia, w okresie
intensywnego produkowania obr«czy,
Tinkerbell wielokrotnie wytwarza¸a pier-
æcienie, a nast«pnie podp¸ywa¸a do pod-
wodnego okna laboratorium, skd jedno
z nas (Psarakos) nagrywa¸o jej poczyna-
nia na taæm« wideo. Wyglda¸o to tak,
jakby chcia¸a zaprosi cz¸owieka do za-
bawy. Kiedyæ puszczaliæmy baÄki my-
dlane w laboratorium. Widzcy to zza
szyby delfin przy¸czy¸ si« i zacz¸ wy-
dmuchiwa obwarzanki. Ale prawdziw
niespodziank dla nas by¸o, gdy delfin
odp¸yn¸ od okna i zrobi¸ p¸etw kilka
pieræcieni wirowych, rýnych od wszyst-
kiego, co kaýde z nas wydmuchiwa¸o.
Kontynuujemy nasze badania delfinw
butelkonosych w Sea Life Park Hawaii
a
b
c
WIR
KORKOCIGI POWIETRZNE s rzadko tworzone przez delfiny. Umia¸a je robi jedynie Tinkerbell
(klatki filmu wideo)
. Jednym ze spo-
sobw by¸o wydmuchiwanie bbli, podczas gdy p¸etw grzbietow wytwarza¸a helikalny wir
(a)
. Bbelki, napotykajc wir
(b),
zostaj
do niego wcigni«te, a nast«pnie ¸cz si«, tworzc korkocig powietrza
(c).
68 å
WIAT
N
AUKI
Padziernik 1996
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
  • zanotowane.pl
  • doc.pisz.pl
  • pdf.pisz.pl
  • klobuckfatima.xlx.pl