Sensorer som sugs upp på valarnas ryggar hjälper biologer att svara på två stora frågor. Varför är valar så stora? Och varför är de inte större?
Att vara stor kan öka valarnas förmåga att nå mer mat och med mindre ansträngning. Det kan hjälpa dem att komma åt djuphavsbyten som skulle vara utom räckhåll för många andra varelser. I en ny studie uppskattade forskare hur mycket energi 13 arter av valar och tumlare använder – och vinner – när de söker föda. De drar slutsatsen att hur stora varelserna blir beror på hur och vad de äter och hur mycket mat de kan hitta.
Förklarare: Vad är en val?
Jeremy Goldbogen arbetar vid Stanford University i Kalifornien. Som jämförande fysiolog (Phiz-ee-OL-oh-gist) studerar han hur djurkroppar fungerar. Han är specialiserad på valar. För den nya studien arbetade han med ett stort team av forskare för att lära sig hur valstorlek hänger ihop med vad valar äter och hur de får i sig det.
Tandvalar, som späckhuggare, ekolokaliserar (Ek-oh-LOW-kayt) för att jaga individuella byten. Valarnas storlek verkar vara begränsad av hur mycket mat de kan ta under ett dyk, rapporterar forskarna. Det är dock inte fallet för blåvalar och andra filtermatare. De öppnar munnen på vid gavel och tar in en stor klunk vatten – tillsammans med allt som finns i det. Sedan trycker de tillbaka vattnet mellan stora balenplattor. Efteråt sväljer de maten som fångats bakom tallrikarna.
Dessa djur tenderar att vara mycket större än sina tandade kusiner. Filtermatare som lever idag är inte begränsade av tillgången på mat. Så de kan begränsas av andra faktorer, till exempel hur stor kropp de kan stödja fysiskt. Dessa djur kan till och med vara på väg att utvecklas för att bli ännu större, föreslår teamet i 13 december Science.
“Det här är en fascinerande studie”, säger Samantha Price. Hon är biolog vid Clemson University i South Carolina som studerar hur djurens kroppar har utvecklats. Hon var inte en del av den nya forskningen. Biologer har tänkt på utvecklingen av storhet under lång tid, säger Price. Dessa forskare, “genom otroliga ansträngningar, fick faktiskt en del data om dessa svårstuderade beteenden”, konstaterar hon.
Under de senaste 5 miljoner åren har valarna blivit större än någonsin, säger Goldbogen. Blåvalen växte till den största varelsen någonsin genom livets historia. Han säger att det kan bero på förändringar i glaciationscykler, vindar – till och med havsströmmar. Dessa förändringar har fokuserat uppflödet av näringsämnen i fickorna i havet. Näringsämnena lockar till sig täta fläckar av små kräftdjur, fiskar och andra djur. Och det skapar valbufféer.
Att vara stor har hjälpt valar att utnyttja sådana matbonanzas på några sätt. Större varelser kan resa längre med mindre energi per massaenhet. Så stora valar kan korsa breda stränder av karga hav för att nå matrika uppgångar. Större kroppar stödjer också större lungor. Och mer luft betyder mer tid för matning under dyken.
Enkelt uttryckt ansågs större valar vara mer effektiva när det gäller att hitta mat, säger Goldbogen. Men det var mest bara en kvalificerad gissning, tillägger han. Forskare hade inte bra data om hur mycket energi valar fick från mat eller använde under dykning och jakt. “Vi visste helt enkelt inte så mycket om vad dessa djur faktiskt gjorde under vattnet”, förklarar han.
Whale trackers
Goldbogen och ett internationellt team av forskare arbetade för att ändra på det. De använde teknologispäckade sensorer. Forskarna använde sugkoppar för att fästa sensorerna på valarnas ryggar. Totalt kopplade teamet sensorer till 300 valar. Dessa tillhörde 13 arter. De varierade från 50-kilogram (110-pund) tumlare till 150.000-kilogram (330.000-pund) blåvalar. Under ett decennium spårade teamet mer än 10 000 matningsevenemang. “Det var ingen liten uppgift”, säger Goldbogen.
Taggarna vidarebefordrade data som blev en daglig dagbok över valarnas aktivitet. Trycksensorer och accelerometrar spårade valarnas rörelser och djup. Hydrofoner spelade in ljud. Dessa inkluderade klick och surr som användes för att jaga och umgås. Och kameror fångade video av djurens omgivning. Sammantaget hjälpte dessa data forskarna att berätta när filtermatande jättar öppnade sina munnar för att göra ett utfall mot svärmar av krill. De kunde visa när spermvalar ekolokaliserade en bläckfisk. Och de tillät forskarna att mäta hur mycket energi olika arter använder vid varje dyk.
Teamet fångade också ekolodsavläsningar av bytesdensitet. De dissekerade till och med maginnehållet från strandade valar. Den informationen, plus data från taggarna, målade en detaljerad bild av vad olika valar åt. Sedan beräknade forskarna en energibudget för varje art. Det hänvisar till hur mycket energi ett djur måste spendera för att få mat och hur mycket det vinner på att äta den maten. Sådana budgetar hjälper till att visa hur effektiv födosökning hänger ihop med kroppsstorlek.
Tandvalar jagar vanligtvis bläckfisk eller bläckfisk. Att vara stor hjälper dessa valar att dyka djupt för att få tillgång till mer mat, fann forskarna. Men efter en tid sjunker deras födosökningseffektivitet med ökad storlek. Det är sant att en jättebläckfisk erbjuder mycket bränsle. Men sådana byten är få och långt emellan. Dessutom tar det mycket energi att hitta dem. Det finns helt enkelt inte tillräckligt med i havet för att valarna ska bli större, säger Goldbogen.
Förklarare: Tagga genom historien
Däremot blir bulkfiltermatare effektivare med storleken. Dessa ätare riktar sig mot täta svärmar av små krill och andra kräftdjur. I en enda klunk kan valarna få i sig ett enormt antal kalorier. (Goldbogen säger att beräkningar tyder på mer än 10 miljoner av dem!) Och det tar mindre ansträngning än att jaga ner en bläckfisk. Så blåvalar och andra filtermatare kanske inte begränsas av brist på bytesdjur. Istället kan deras högsta kroppsstorlek bero på andra faktorer. Kanske är det hur långt ett valhjärta kan pumpa blod, eller hur stor en käke kan växa. Studien tittade inte på sådana faktorer eller försökte ta reda på vad de fysiska gränserna för deras tillväxt kan vara. Men det kanske inte är möjligt fysiskt att sluka mer krill än vad stora valar redan gör.
Eller så är det möjligt att storleken på dessa havsjättar inte är begränsad alls. Varelserna kanske fortfarande utvecklas för att bli ännu större. Det kan vara sant så länge som populationer av krill förblir rikliga. Spekulerar Goldbogen, “Kanske, miljontals år från nu, kommer vi att se ännu större havsjättar.”
Leave a Reply