Các nhà khoa học đã tiết lộ bí mật về thính giác của cá voi tấm sừng
Bối cảnh
Cá voi tấm sừng, được biết đến với kích thước khổng lồ và các tấm sừng đặc biệt, từ lâu đã khiến các nhà khoa học say mê. Tuy nhiên, việc hiểu cách những gã khổng lồ hiền lành này nghe như thế nào vẫn còn là một bí ẩn cho đến tận bây giờ.
Mắt xích còn thiếu
Trong nỗ lực bảo vệ cá voi khỏi những tổn thương thính giác tiềm ẩn do âm thanh dưới nước, các nhà khoa học đã vận động cho luật pháp nhằm hạn chế tiếng ồn tần số thấp ở đại dương và vịnh. Nhưng nếu không hiểu rõ về thính giác của cá voi, những nỗ lực của họ sẽ bị hạn chế.
Một cách tiếp cận hợp tác
Nhà sinh học biển Ted W. Cranford và kỹ sư kết cấu Petr Krysl đã bắt tay vào một sứ mệnh để khám phá bí ẩn về thính giác của cá voi. Họ đưa ra giả thuyết rằng cấu trúc giải phẫu của hộp sọ cá voi đóng một vai trò quan trọng trong quá trình nhận thức âm thanh.
Mô hình máy tính
Để kiểm tra giả thuyết của mình, Cranford và Krysl đã lấy hộp sọ của một con cá voi vây non bị mắc cạn và quét nó bằng máy quét ban đầu được thiết kế cho động cơ tên lửa. Dữ liệu quét được sử dụng để tạo ra một mô hình máy tính chi tiết, chia nhỏ cấu trúc giải phẫu của hộp sọ thành các khối giống như Lego và lập bản đồ mối quan hệ giữa từng yếu tố.
Sóng âm được mô phỏng
Bằng cách gửi sóng âm qua hộp sọ được mô phỏng của họ, các nhà nghiên cứu đã quan sát cách từng đoạn xương rung động. Họ phát hiện ra rằng hộp sọ hoạt động như một vật dẫn âm, khuếch đại sóng khi chúng chạm vào hộp sọ và truyền chúng đến xương tai.
Sức mạnh của siêu máy tính
Để xử lý lượng dữ liệu khổng lồ do các mô phỏng của họ tạo ra, Cranford và Krysl đã sử dụng một siêu máy tính. Họ đã chạy các mô phỏng của mình trong nhiều ngày và thậm chí nhiều tuần mỗi lần, cuối cùng dẫn đến một khám phá mang tính đột phá.
Khám phá vĩ đại
Cranford đã gọi khám phá của họ là “một khám phá vĩ đại”: hộp sọ của cá voi có khả năng đặc biệt là dẫn âm, tăng cường độ nhạy thính giác. Khám phá này đã cung cấp một phần quan trọng của câu đố để hiểu cách cá voi tấm sừng giao tiếp và nhận biết môi trường của chúng.
Các ứng dụng tiềm năng
Những phát hiện từ nghiên cứu của Cranford và Krysl có ý nghĩa sâu rộng. Khám phá của họ có khả năng làm sáng tỏ cơ chế thính giác của các loài cá voi khác, bao gồm cá voi có răng và cá heo. Ngoài ra, nó có thể hỗ trợ phát triển các công nghệ nhằm giảm thiểu ô nhiễm tiếng ồn dưới nước và bảo vệ sinh vật biển.
Vẻ đẹp của cấu trúc giải phẫu
Cranford nhấn mạnh tầm quan trọng của nghiên cứu của họ trong việc làm nổi bật thiết kế chức năng và thường không lường trước được của các cấu trúc giải phẫu:
“Nghiên cứu này đã đưa ra một nguyên lý đẹp: Cấu trúc giải phẫu không phải là ngẫu nhiên. Nó có chức năng và thường được thiết kế một cách tuyệt đẹp theo những cách không lường trước được.”
Nghiên cứu đang diễn ra
Công trình mang tính đột phá của Cranford và Krysl đã mở ra những hướng nghiên cứu mới về thính giác và giao tiếp của cá voi. Họ có kế hoạch tiếp tục các cuộc điều tra của mình để xác định xem những phát hiện của họ có áp dụng cho các loài cá voi khác hay không. Bất kể kết quả như thế nào, nghiên cứu của họ đã có đóng góp đáng kể vào sự hiểu biết của chúng ta về những sinh vật bí ẩn này.
