Van, amiben okosabbak a delfinek

Rájöttek, hogyan kapnak tiszta képet a delfinek a buborékfelhőbe burkolózó tárgyakról. A vízben lévő buborékok még a modern tengeralattjárók radarjait is megzavarják, de az eredmények segíthetnek a szonárok fejlesztésében.

Az emberi hangradarok (szonárok) - noha technikailag magasabb szinten állnak - sok szempontból még mindig alulmúlják a delfinek legfőbb érzékszervének teljesítményét. A tengeralattjárók szonárjainak képalkotását még manapság is erősen zavarják a víz alatti buborékok. Ennek oka, hogy a buborékok sokkal erősebben verik vissza a hanghullámokat, mint a mögöttük rejtőző tárgyak.

A kutatókat régóta izgatja, hogyan birkóznak meg a delfinek ezzel a problémával. Ezeket az emlősöket ugyanis szemmel láthatóan nem zavarják a buborékok a zsákmány megtalálásában, sőt maguk is gyakran vadásznak úgy, hogy buborékfüggönnyel kerítik be a halrajokat.

A kutatók szellemes kísérletet terveztek a kérdés megválaszolására. Egy nagy medencébe buborékfelhőt "lőttek be" egy tűzoltó fecskendőhöz hasonló eszközzel. A buborékok eltakarták a céltárgyat, egy alig baseball-labda méretű acélgolyót. Ezután a kutatók - a delfinek kattogó hangjához hasonló - rövid hangimpulzusokat bocsátottak a tárgy irányába. A visszhangot rögzítették, és az adatokat matematikai elemzésnek vetették alá, hogy a hangjelek alapján meghatározzák a golyó helyzetét. Eredményeikről a matematikai és fizikai újdonságokat közlő Proceedings of the Royal Society A folyóiratban számoltak be.

A kísérlet teljes sikerrel járt, mondta Timothy Leighton, a Southamptoni Egyetem fizikus mérnöke. "Normál körülmények között a buborékos víz kicsit ahhoz hasonló, mintha sűrű ködben vezetnénk éjszaka. A fényszórók bekapcsolása nem javítja a sofőr látását, mivel a ködcseppek csupán szétszórják a fényt. A buborékok hasonló módon szórják a hangot. Azonban az általuk visszavert hang felerősödik. A buborékok akár egymilliószor erősebben is visszaverhetik a hanghullámokat a vízben, mint egy hasonló méretű acélgömb" - mondta Leighton. "Ez az erős visszaverődés nagyon megnehezíti, hogy a szonár átlásson a buborékos vízen."

A kutatók - a delfinek példájából kiindulva - biztosak voltak abban, hogy van valamilyen módszer, amelynek segítségével át lehet látni a buborékfelhőn. A delfinek szonárjának hangvisszaverődését nemlineáris matematikai módszerekkel elemezték. (Ez a fajta számítás a buborékok energia-visszhangját használja ki, amely - az acélgolyóval vagy a halakkal ellentétben - az őket ért impulzus négyzeteként verődik vissza.) A számítások segítségével meg lehet "látni" a buborékok mögött rejtőző tárgyat.

"Természetesen nem gondolom, hogy a delfinek vadászat közben számolgatnak a fejükben" - mondta Leighton, "de agyuk mégis bizonyos matematikai műveleteket végez, amikor dekódolja a buborékokon szóródó visszhangjeleket."

A felfedezésnek nagy jelentősége lehet a tengeralattjárók szonárjának fejlesztésében, lehetővé teszi például, hogy az aknakereső tengeralattjárók hatékonyabban találják meg a célpontokat a zavaros vizekben.