Napnyugta környékén verődnek össze a többmilliós halrajok
2009-04-27 22:14:08 - Egyéb
Régóta kérdés a kutatók számára, mi váltja ki egy-egy több millió egyedből álló hal- vagy éppen sáskaraj összeverődését, illetve ezután mi irányítja a mozgásukat. Egy új módszernek köszönhetően egy lépéssel közelebb kerültünk ennek megértéséhez. Heringeken végzett vizsgálatok során megállapították, hogy az íváskor gyülekező állatok egy kritikus egyedsűrűséget elérve hirtelen vonzani kezdik társaikat, s így akár 250 milliós halrajok is gyorsan kialakulhatnak.
AjánlatLátványos halfajt fedeztek fel - képes-filmes beszámoló
Halak és klímaváltozás: egy kellemes meglepetés
Akár öt hónapig is emlékeznek a halak
Példátlan mélységben figyeltek meg élő halakat - videó
Először láthatunk felvételeket a négyszemű kísértethalról
JÁTSSZ ONLINE!Válassz kategóriát! Szófoci Word Soccer Billiárd Makaó Amőba Sakk Strip Póker Póker Texas Hold'em Dáma Torpedó Passziánsz Sudoku Wild West IQ kártya Pexeso Puzzle Hoki
OK.huKülönféle állatfajok hasonló módon alkotnak nagyobb csoportokat, ezért a kutatók már jó ideje próbálnak egységes szabályokat találni a csoportképzésre. Vadon élő állatok esetében mind ez idáig a legnagyobb problémát a csoport térbeli és időbeli viselkedésének egyszerre történő mérése okozta, például nagy madárcsapatoknál vagy rajzó sáskáknál. Nicholas C. Makris, a Massachusetts Technológiai Intézet (MIT) kutatója kollégáival egy olyan tengeri halrajok vizsgálatára alkalmas műszert hozott létre, amely pillanatfelvételek készítésével lehetővé teszi az olykor 40 kilométer széles halrajok részletesebb elemzését is. Eredményeikről a Science 2009. március 27-i számában számoltak be.
A készülék (Ocean Acoustic Waveguide Remote Sensing, OAWRS) a saját maga által kibocsájtott hanghullámok visszaverődését érzékelve 75 másodpercenként képes felvételt készíteni. Hatótávolsága 100 kilométer, segítségével lehetőség nyílik nemcsak a halak mozgásának folyamatos vizsgálatára, de a sűrűségük becslésére is. Ez nagy előrelépés a korábban használt halkeresőkhöz képest, Makris professzor megfogalmazása szerint "az OAWRS révén láthatjuk az egész filmet, míg a korábbi eszközökkel csak egyetlen pontot néztünk az egész mozivásznon".
A tömeg csábítása
A vizsgálat során megfigyelt halrajok több mint 99 százalékát heringek (Clupea harengus) alkották, amelyek rendszeresen képeznek többmilliós rajokat íváskor. A heringek jelentős szerepet játszanak a tengeri ökoszisztémák különböző táplálkozási szintjeinek - a planktonok és a nagyobb testű ragadozók, például delfinek, fókák (és az ember) - összekapcsolásában. A megfigyelések helyszíne a Bostonhoz közeli Georges-pad volt, amely a Maine-öbölben élő heringek elsődleges ívóhelye. Az öböl egykor nagy halászati jelentőséggel bírt, ám halállománya a túlhalászat miatt az 1970-es években összeomlott. Korábbról már ismert volt, hogy az itt élő heringek ősszel, íváskor először a pad északi részén, a mélyebb vizekben gyülekeznek, majd onnan úsznak le délre, a sekélyebb vizekbe.
Makris és munkatársai megállapították, hogy a hatalmas halrajok kialakulása láncreakciószerűen megy végbe abban az esetben, ha a halak sűrűsége eléri a négyzetméterenkénti 0,2-es egyedszámot. Megfigyelték, hogy ezt a kritikus értéket elérve hirtelen megugrik a halak sűrűsége, azaz rövid idő alatt nagyon sok hal gyűlik össze, akár az 5,4 hering/m2-es egyedsűrűséget is elérve. Az ilyen gigantikus halrajok képződése mindig a késő délutáni órákban, illetve a napnyugtával egy időben történik, s ezt követően indulnak csak meg a szervezett csoportmozgások a déli ívóhelyek felé. (A halaknak az éjszaka leple alatt kevésbé kell tartaniuk a ragadozóktól, így nyugodtabban ívhatnak.) Valószínűleg a társak közelsége, a vizuális ingerek és a különböző szaganyagok azok, amelyek ilyenkor összehangolják a nőstények ikrázását. Reggel aztán a heringek szétszélednek, és visszahúzódnak a mélyebb vizekbe.
Az OAWRS által készített felvételeken jól látható, amint napnyugta (18.16) előtt már heringek milliói gyülekeznek a Georges-pad északi szegélyénél (A-tól F-ig). A napnyugta után (G-től L-ig) készült felvételeken látszik, ahogy egyre sűrűbb lesz a halraj, és észak felől délre mozog. Az L ábrán becslések szerint nagyjából 250 milliós a heringraj. (A tengelyeken a 0 az OAWRS készülék helyzetét jelöli, vízszintesen a pad szélessége, függőlegesen a hosszúsága olvasható le az ábráról. A különböző színek a halak sűrűségét jelzik. Forrás: Science/AAS)
A halrajokban nincsenek vezetők
A heringek nemcsak íváskor, hanem egyébként is szívesen tömörülnek hatalmas halrajokba. Ennek célja általában a ragadozók elleni védekezés, mert a csoportban úszkáló halakra kevésbé szívesen támadnak rá a ragadozók, mint a magányosakra. A halak állandó, pontosan szinkronizált mozgása és csillogó, irizáló pikkelyeik azt a képzetet is kelthetik a ragadozóban, mintha egyetlen nagy állattal lenne dolga, és ez megzavarhatja viselkedését.
Vizsgálatok azt mutatják, hogy a halrajokban nincsenek vezetők, az egyedek folyamatosan változatják helyüket a csoporton belül. A halrajok és más nagy állatcsoportok mozgásának szimulálására a kutatók már több modellt is készítettek, amelyeket önorganizációs modelleknek neveznek. Ezek a csoportszinten tapasztalt jelenségeket az egyedi viselkedések alapján magyarázzák meg. A halrajban lévő heringeknek például nincsen rálátásuk a csoport egészére, csupán a saját környezetüket érzékelik, és a közvetlen szomszédaik viselkedését utánozzák.
A bőség zavara
A csoportok létrejöttének egyik leggyakoribb oka a ragadozók elleni védekezés. Az egymástól távol röpködő seregélyek azonnal összetömörülnek, és sűrű rajban repülnek tovább, ha egy ragadozó madarat, például sólymot vesznek észre. E viselkedés hátterében részben a legelemibb "valószínűségszámítás" húzódik meg. Képzeljünk el egy éhes ragadozót, amelyik prédára lesve portyázik a szavannán. Ha egy olyan gnúval találkozik, amelyik egyedül legel, biztosan őt cserkészi be, és minthogy nem kell semmi másra figyelnie, jó eséllyel el is kapja. Sokkal gyakoribb eset azonban, hogy a gnúk több ezer tagot számláló csordákban legelnek. Ha egy ezerfős csoporttal számolunk, az egyes állatok átlagos veszélyeztetettsége ezredrészére csökken. Ezt a jelenséget felhígulási effektusnak hívjuk. Minthogy a csoport szélén elhelyezkedő állatok kockázata nagyobb, nem meglepő, hogy a legtöbb állat a raj közepe felé igyekszik, így állandó centripetális mozgás alakul ki a csoportban. Az etológusok ezt a típusú csoportosulást találóan az önző bandának nevezik. Az önzőbanda-hipotézis sok halraj szerveződését is megmagyarázza.
A témáról bővebben Háromra támadunk! - Együttműködő viselkedés az állatvilágban című cikkünkben olvashat.
Az OAWRS és a klasszikus haldetektorok egyaránt akusztikus jeleket bocsátanak ki, s a visszaverődő hanghullámok segítségével határolják be a halakat. Ám míg a hagyományos készülékek magas frekvenciájú hanghullámokat használnak, az új műszer sokkal alacsonyabb frekvenciájú jelet ad, amely jelentősen nagyobb távolságokat képes megtenni és a detektáláshoz megfelelő erősséggel visszatérni.
A kutatók szerint a készülék révén könnyebbé válhat a nagy tengeri halrajok monitorozása és részletesebb információ szerezhető a tömegességükről, viselkedésükről. Ezek pontosabb ismeretében alaposabban megtervezhető a védelmük, biztosítva fennmaradásukat a halászati igények kielégülése mellett - olvasható a tanulmányban.
Makris elképzelhetetlennek tartja, hogy a műszer a halászok kezébe kerüljön, hogy aztán ők pont ellenkezőleg, a sikeresebb fogás érdekében használják. Mint elmondta, szerinte az OAWRS-t nem lehet titokban használni, már csak azért sem, mert azt szeretnék, hogy előbb-utóbb az összes tengerparti országnak rendelkezésére álljon, hogy folyamatosan ellenőrzés alatt tarthassák vizeiket.
