Дельфіни виявляють таємниче приховане чуття: Вони можуть виявляти електричні поля

Один з найбільш вивчених морських ссавців у світі таємно володіє надпотужним шостим чуттям.

Два дельфіни-афаліни (Tursiops truncatus), які утримуються в неволі, довели дослідникам з Університету Ростока та Нюрнберзького зоопарку в Німеччині, що вони можуть надійно відчувати слабкі електричні поля у воді за допомогою своїх довгих рил.

Це відкриття натякає на можливість того, що деякі морські ссавці дійсно можуть винюхувати електричні струми дрібної здобичі, похованої в піску. Вони можуть навіть використовувати цю здатність для відчуття магнітного поля Землі.

Дельфіни-афаліни на Багамських островах, один з яких пірнає за здобиччю в піску. (Шейн Гросс)

На сьогоднішній день було знайдено лише одного “справжнього” плацентарного ссавця на Землі, який має електрорецептори. Трохи більше десяти років тому вчені продемонстрували, що звичайний гвіанський дельфін (Sotalia guianensis) розвинув власну унікальну систему електрорецепції, яка за своєю суттю відрізняється від риб, амфібій та однопрохідних, таких як качкодзьоби та єхидни.

Експерименти показують, що дорослі дельфіни-афаліни та гвіанські дельфіни можуть робити щось дивовижно схоже за допомогою лінії чутливих пор на їхніх мордах, які називаються вібрисальними криптами. Ці маленькі отвори колись утримували вуса молодих особин, і вони надзвичайно чутливі.

В експериментах дельфіни-афаліни змогли використовувати ці колишні вусаті ямки для відчуття дуже слабких електричних полів – 2,4 і 5,5 мікровольт на сантиметр – поріг виявлення, який, за словами дослідників, “того ж порядку величини, що й у качкодзьобів”, а також подібний до порогу виявлення гвіанських дельфінів.

Останні результати були отримані лише від двох дельфінів-афалін, що утримуються в Нюрнберзькому зоопарку в неволі, на ім’я Доллі і Донна, тому необхідні подальші експерименти, щоб з’ясувати, як ці істоти насправді використовують цей нюх у дикій природі.

Тим не менш, є підстави підозрювати, що електрорецептори відіграють певну роль у харчуванні дельфінів.

У 1990-х роках дослідники помітили, що дельфіни-афаліни пірнають у пісок з головою (іноді аж до грудних плавників) перед тим, як виплисти з рибою. Вважалося, що ця стратегія харчування, яка отримала назву “годування в кратері”, працює переважно за допомогою ехолокації, але нові дані свідчать про те, що електрорецепція також може відігравати певну роль у цій навичці.

У воді всі організми створюють електричні поля постійного струму (DC), і коли риба дихає зябрами, ці поля можуть перетворюватися на імпульси змінного струму (AC).

Пасивне сприйняття полів постійного і змінного струму може дозволити афалінам і гвіанським дельфінам знаходити дрібну здобич, що ховається в піску.

В ході експериментів вчені з Німеччини навчили Доллі та Донну притулятися мордами до металевого прута з електродами у воді.

Після того, як дельфін заспокоювався, експериментатор подавав випадково згенерований стимул – або електричний подразник, або нічого.

Дельфіни були навчені відпливати від прута протягом п’яти секунд після того, як відчували електричне поле. Якщо вони нічого не відчували, то залишалися на тому ж місці щонайменше 12 секунд.

Експериментальна установка з підводним видом (A), крупним планом (B) і схемою (C). (Хюттнер та ін., Журнал експериментальної біології, 2023)
Протягом кількох днів експерименту дослідники зменшували напруженість електричного поля.

Коли вони створили електричне поле постійного струму напруженістю 125 мікровольт на сантиметр, Доллі і Донна з’ясували, як відчувати сигнали з 90-відсотковою точністю.

При 5,4 мікровольта на секунду ефективність Доллі знизилася до 50 відсотків. Більше того, дослідники кажуть, що дельфіни стали неохоче продовжувати тренування, і їхня продуктивність різко впала.

Донна все ще виявляла електричні сигнали на рівні 3 мікровольт на сантиметр з точністю близько 80 відсотків, але її продуктивність на рівні 2 мікровольт впала до 33 відсотків.

Навіть коли дельфіни піддавалися впливу пульсуючих електричних полів, Доллі і Донна могли вловлювати сигнали слабкістю 28,9 мікровольт і 11,7 мікровольт на сантиметр відповідно.

При найслабших електричних полях вчені помітили, що Доллі трясла мордою вперед-назад, “ніби шукаючи електричний стимул”.

Таке “ворушіння” також часто спостерігається під час годування в кратері.

Ці рухи потенційно можуть покращити виявлення здобичі, подібно до того, як качкодзьоб ворушить власним дзьобом вперед-назад, коли шукає їжу за допомогою електрорецепторів.

“Беручи до уваги ці розрахунки, – пишуть дослідники, – пороги, визначені для дельфінів-афалін у цьому дослідженні, вказують на те, що вони можуть виявляти ті ж види риб, які вважаються акулами, на відстані 3-7 см”.

Для порівняння, ехолокація дозволяє дельфінам виявляти тверді об’єкти в піску на глибині до 30 сантиметрів. Але годування в кратерах ховає морду і очі дельфіна, що робить об’єкти, виявлені за допомогою ехолокації, можливо, обмеженими через ефекти реверберації та розсіювання.

Електричні органи чуття можуть бути більш надійними. Вони також могли б допомогти істотам орієнтуватися в магнітному полі Землі.

Як пояснюють дослідники, якщо дельфін повільно пропливає через слабку ділянку магнітного поля Землі, він теоретично може генерувати слабке електричне поле силою близько 2,5 мікровольт на сантиметр по всьому тілу.

Якраз достатньо, щоб його виявити.