De ce unele balene sunt gigantice, iar altele sunt doar mari

Senzorii sofisticați fixați cu ventoză pe spatele balenelor îi ajută pe biologi să răspundă la două întrebări de lungă durată: De ce sunt balenele atât de mari? Și de ce nu sunt mai mari?

Fiind mare, în general, crește capacitatea balenelor de a ajunge la mai multă hrană pentru mai puțin efort, ajutându-le să exploateze bogățiile mării adânci, care sunt dincolo de accesul multor alte creaturi. Estimând energia folosită – și câștigată – atunci când caută 13 specii de balene și marsuini, oamenii de știință au arătat că cât de mari devin creaturile este influențată de strategia de hrănire și de disponibilitatea prăzii.

Dimensiunile balenelor cu dinți, cum ar fi orcile, care folosesc ecolocația pentru a vâna prada individuală, par să fie limitate de cantitatea de hrană pe care o pot lua în timpul unei scufundări, raportează cercetătorii. Nu este cazul, însă, pentru balenele albastre și alte filtre de alimentare, care tind să fie mult mai mari decât verii lor dinți. Filtrele de hrănire vii astăzi nu sunt limitate de disponibilitatea alimentelor, ceea ce poate însemna că ar putea fi limitate de biologia lor. Sau animalele ar putea fi pe cale de a evolua pentru a fi și mai mari, potrivit unui studiu din 13 decembrie. Ştiinţă.

„Acesta este un studiu fascinant”, spune Samantha Price, un biolog evoluționist la Universitatea Clemson din Carolina de Sud, care nu a fost implicat în cercetare. Biologii se gândesc la evoluția mărimii de mult timp, spune ea, „dar această lucrare, printr-un efort incredibil, a obținut de fapt niște date despre aceste comportamente greu de studiat”.

În ultimele 5 milioane de ani, balenele au devenit mai mari decât oricând, iar balena albastră a devenit cea mai mare creatură cunoscută din istoria vieții, spune Jeremy Goldbogen, fiziolog comparativ la Universitatea Stanford. Schimbările în ciclurile glaciare, vântul și curenții oceanici, spune el, au intensificat apariția de nutrienți în buzunare speciale ale oceanului, creând pete rare, dar absurd de dense de crustacee mici și pești și alte animale – hrana pentru balene.

Fiind mare a ajutat balenele să exploateze aceste bonanza alimentare în câteva moduri. Creaturile mai mari pot călători mai departe utilizând mai puțină energie pe unitatea de masă, ajutând balenele să traverseze zone largi de ocean steril pentru a ajunge la revărsări. Corpurile mai mari susțin și plămâni mai mari, cumpărând balenelor mai mari mai mult timp pentru a se hrăni în timpul scufundărilor.

Pur și simplu, se credea că balenele mai mari sunt mai eficiente în găsirea de hrană, spune Goldbogen. Dar fără o contabilizare detaliată a energiei obținute din alimente versus energia cheltuită din scufundări și vânătoare, această idee a rămas în mare parte speculativă, spune el. „Nu știam prea multe despre ce făceau de fapt aceste animale sub apă.”

Așa că Goldbogen și o echipă de cercetători internaționali au solicitat ajutorul unor senzori cu tehnologie, fixați temporar prin ventuză pe spatele a peste 100 de indivizi din 13 specii de cetacee. Peste un deceniu, echipa a urmărit mai mult de 10.000 de evenimente de hrănire ale unor creaturi de dimensiuni mici, precum marsuinii de 50 de kilograme, până la balenele albastre de 150.000 de kilograme. „Nu a fost o sarcină mică”, spune Goldbogen.

balenă
Cercetătorii se apropie de o balenă albastră din largul Californiei pentru a atașa un dispozitiv de urmărire în vara anului 2019. Eticheta se lipește de balenă printr-o ventuză și le permite oamenilor de știință să înregistreze comportamentul animalului în căutarea hranei.Elliott Hazen/NOAA. Fotografie realizată sub permisul ACA/NMFS #16111

Etichetele, care găzduiau senzori de presiune, accelerometre, hidrofoane și camere, transmiteau un jurnal zilnic pentru balene. Cercetătorii și-au putut da seama când uriașii care se hrănesc prin filtrare și-au deschis gura pentru a se arunca asupra roiurilor de krill sau când cașașii au ecolocat o caracatiță. Toate împreună, aceste date le-au permis cercetătorilor să estimeze câtă energie consumă diferite tipuri de balene per scufundare.

Aceste etichete au fost combinate cu citiri sonar ale densității prăzii, precum și disecții stomacale ale balenelor eșuate, pentru a picta o imagine detaliată a diferitelor diete pentru balene. Acest lucru a permis cercetătorilor să calculeze un buget energetic pentru fiecare specie. Cu alte cuvinte, echipa ar putea estima cât de mult din bubuitul caloric primește o balenă pentru efortul ei, dezvăluind relația dintre eficiența hranei și dimensiune.

Balenele dinţate, ca caşalotul titular al Moby Dickutilizați ecolocația pentru a vâna prada individuală, de obicei calmar sau caracatiță (SN: 8/5/16). Cercetătorii au descoperit că faptul de a fi mari ajută aceste creaturi să se scufunde mai adânc și să acceseze aceste pradă cu mai multe calorii. Dar, după un moment, eficiența de hrană a acestor balene scade odată cu creșterea dimensiunii. Deși din când în când, s-ar putea să găsească un calmar uriaș – o mare câștig de energie – pur și simplu nu există suficientă astfel de pradă în ocean pentru ca balenele să devină mai mari, având în vedere energia necesară pentru a se scufunda și a vâna, spune Goldbogen.

În schimb, filtrele de alimentare în vrac, care vizează agregate dense de krill minuscul și alte crustacee, devin mai eficiente doar cu dimensiunea. Balenele primesc o infuzie uriașă de calorii – calculele sugerează mai mult de 10 milioane de calorii, spune Goldbogen – dintr-o singură înghițitură, care necesită comparativ mai puțin efort decât alungarea unui calmar. În loc să fie limitate de lipsa de pradă, balenele albastre și alte balene care se hrănesc prin filtrare pot fi în schimb limitate de biologia lor, deși studiul nu a fost conceput pentru a determina care ar putea fi acea limită fizică. Este posibil să nu fie posibil din punct de vedere fizic să înghiți mai mult krill decât o fac animalele în prezent.

În mod alternativ, dimensiunea acestor giganți oceanici ar putea să nu fie limitată deloc. Creaturile ar putea fi pe cale de evoluție pentru a deveni și mai mari, atâta timp cât populațiile de krill rămân abundente. „Poate că, peste milioane de ani, vom vedea și mai mari giganți oceanici”, spune Goldbogen.