Hvordan kan hvaler høre under vann?

Dyr som hvaler og delfiner bruker hele tiden lyd når de jakter på sitt neste måltid eller kurtiserer en make. Nå kaster ny forskning lys over nøyaktig hvordan havpattedyr har utviklet evnen til å høre under vann.

8. april 2015 av Jane J. Lee

Hvaler og delfiner har utviklet indre ører over tid

Hvaler har ører som ”flyter” inne i hodet og gjør dem i stand til å beregne hvor lyder under vann kommer fra. Noen personer sammenligner den forvrengte lyden av en voicemail med noen som snakker under vann, og det med god grunn. Ørene våre er nemlig ikke bygd for en undersjøisk verden. Men dyr som hvaler og delfiner bruker hele tiden lyd når de jakter på byttedyr eller kurtiserer en make.

Hvaler og delfiner hadde stamfedre på landjorden som bega seg ut i havet for millioner av år siden. Overgangen til det nye miljøet innebar blant annet en forandring av ørene, slik at de tydelig kunne høre lyd under vann og angi hvor lyden kom fra, sier Nick Pyenson, som er leder av avdelingen for fossile pattedyr ved Smithsonian's National Museum of Natural History i Washington D.C. i USA.

Så selv om havpattedyrs ører fremdeles stort sett består av de samme delene som menneskeører, er de blitt modifisert til å kunne fungere i havet, sier Nick Pyenson, som har mottatt støtte til sin forskning av National Geographic.

Maya Yamato, som er hvalbiolog ved Smithsonian's National Museum of Natural History, forteller her om noen av forskjellene på menneskers og hvalers ører – og hvorfor undervannslyder er ”pakket inn i bomull” for menneskeører.

Lyd er jo egentlig vibrasjoner i luften eller vannet som mennesker eller dyr oppfatter som støy. Stemmer ikke det?

– Jo.

Så hvorfor kan vi ikke høre under vann?

– Vi kan fint høre under vann, vi hører bare ikke spesielt godt. Ørene våre er utformet til å høre i luft. Vi har en luftfylt ørekanal – ved enden av den sitter en trommehinne som reagerer på lyd ved å vibrere, noe som utløser en kjedereaksjon av bevegelser i øreknoklene. Vibrasjonene overføres til det indre øret, der den mekaniske energien omdannes til elektriske impulser til hjernen. Under vann vibrerer hele kraniet som reaksjon på lyd, og derfor påvirkes begge ørene våre på én gang. Det innebærer i praksis at det er svært vanskelig å avgjøre hvor lyden kommer fra.

Hvordan hindrer hodets vibrasjon oss i å lokalisere lyd?

– Når kraniet vibrerer – knoklene som omgir mellomøret og det indre øret, er integrert i kraniet – vibrerer begge ører sammen med kraniet. Dette skjer ikke i luft. Hos hvaler er de knoklene som omgir mellomøret og det indre øret, isolert fra kraniet som ledd i en mekanisme som isolerer ørene fra hverandre og fra kraniet, og derfor er de i langt bedre stand til å avgjøre hvor lyden kommer fra.

Så hvis dyr skal kunne lokalisere lyd, må lyden treffe ørene på forskjellige tidspunkter?

– Det inngår dels en tidsforskyvning, dels en forskjell i lydstyrke. På grunn av resten av hodet høres ikke lyden lik ut fra den ene siden til den andre. Lyden ankommer raskere til det ene øret, der den også er høyere.

Hvordan fungerer ørene våre i sammenligning med hvalenes ører?

– Hos landlevende pattedyr som oss hjelper det ytre øret med til å fange opp lyden og styre den inn i øret. Det fungerer fordi de akustiske egenskapene i luft og i menneskets kroppsvev er forskjellige, slik at lyden påvirkes av det ytre øret og blir dirigert inn i ørekanalen. Når den er kommet inn dit, får den trommehinnen og øreknoklene til å vibrere.

Men i vann er de akustiske egenskapene i kroppsvevet og i vannet noenlunde de samme, og derfor spiller det ytre øret ingen stor rolle i vannet.

Vi vet fremdeles ikke så mye om bardehvalens hørsel, men hos tannhvaler kommer lyden inn gjennom noen fettfylte hulrom i kjevene i stedet for gjennom ørekanalen.

Fettet er festet til den delen av øret som kalles den akustiske trakt, og vi tror at svingningene derfra får øreknoklene til å vibrere og forplanter seg videre til det væskefylte indre øret.

Den største forskjellen er at hvaler ikke har en fungerende ørekanal, og at knoklene i øret ikke er festet til kraniet. Dessuten er det bihuler rundt hvert øre, som bidrar til å isolere ørene.

Kanskje du er interessert i ...

Les også