เว็บตรงทำไมวาฬบางตัวถึงเป็นยักษ์และบางตัวก็ตัวใหญ่

เซ็นเซอร์อันซับซ้อนที่ดูดบนหลังวาฬช่วยให้นักชีววิทยาเว็บตรงตอบคำถามที่มีมายาวนานสองข้อ: ทำไมวาฬถึงตัวใหญ่จัง และทำไมพวกเขาถึงไม่ใหญ่ขึ้น?โดยทั่วไปการตัวใหญ่จะช่วยเพิ่มความสามารถของวาฬในการเข้าถึงอาหารได้มากขึ้นโดยใช้ความพยายามน้อยลง ช่วยให้พวกมันใช้ประโยชน์จากความร่ำรวยของท้องทะเลลึกที่อยู่ไกลเกินเอื้อมของสิ่งมีชีวิตอื่นๆ มากมาย จากการประมาณค่าพลังงานที่ใช้ไปและได้รับเมื่อออกหาปลาวาฬและปลาโลมา 13 สายพันธุ์ นักวิทยาศาสตร์ได้แสดงให้เห็นว่าขนาดของสิ่งมีชีวิตได้รับอิทธิพลจากกลยุทธ์การให้อาหารและความพร้อมของเหยื่อ

นักวิจัยรายงานว่า ขนาดของวาฬมีฟัน เช่น ออร์กาส์ 

ซึ่งใช้การหาตำแหน่งด้วยคลื่นเสียงสะท้อนเพื่อล่าเหยื่อแต่ละตัว ดูเหมือนจะถูกจำกัดด้วยปริมาณอาหารที่พวกมันจับได้ในระหว่างการดำน้ำ อย่างไรก็ตาม นั่นไม่ใช่กรณีสำหรับวาฬสีน้ำเงินและอุปกรณ์กรองอื่นๆ ซึ่งมักจะมีขนาดใหญ่กว่าลูกพี่ลูกน้องที่มีฟันของพวกมันมาก เครื่องกรองอาหารที่มีชีวิตในปัจจุบันไม่ได้ถูกจำกัดโดยความพร้อมของอาหาร ซึ่งอาจหมายความว่าอาหารเหล่านี้อาจถูกจำกัดโดยชีววิทยาของพวกมัน หรือสัตว์เหล่านี้อาจกำลังพัฒนาให้ใหญ่ขึ้นตามการศึกษาในวิทยาศาสตร์13 ธันวาคม

“นี่เป็นการศึกษาที่น่าสนใจ” ซาแมนธา ไพรซ์ นักชีววิทยาด้านวิวัฒนาการที่มหาวิทยาลัยเคลมสันในเซาท์แคโรไลนา ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการวิจัยกล่าว นักชีววิทยาคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการของความยิ่งใหญ่มาเป็นเวลานานแล้ว เธอกล่าว “แต่บทความนี้ได้ข้อมูลบางอย่างเกี่ยวกับพฤติกรรมที่ยากต่อการศึกษาด้วยความพยายามอันเหลือเชื่อ”

ในช่วง 5 ล้านปีที่ผ่านมา วาฬมีขนาดใหญ่กว่าที่เคย 

และวาฬสีน้ำเงินเติบโตเป็นสิ่งมีชีวิตที่รู้จักที่ใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์ของชีวิต Jeremy Goldbogen นักสรีรวิทยาเปรียบเทียบจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดกล่าว การเปลี่ยนแปลงของวัฏจักรน้ำแข็ง ลม และกระแสน้ำในมหาสมุทร ได้เพิ่มปริมาณสารอาหารในแหล่งพิเศษของมหาสมุทร ทำให้เกิดเป็นหย่อมๆ ที่หนาแน่นอย่างไร้เหตุผลของสัตว์จำพวกครัสเตเชียนขนาดเล็ก ปลา และสัตว์อื่นๆ เช่น อาหารวาฬ

การมีขนาดใหญ่ช่วยให้วาฬสามารถใช้ประโยชน์จากแหล่งอาหารเหล่านี้ได้หลายวิธี สิ่งมีชีวิตที่ใหญ่กว่าสามารถเดินทางได้ไกลขึ้นโดยใช้พลังงานต่อหน่วยมวลน้อยกว่า ช่วยให้วาฬข้ามมหาสมุทรที่แห้งแล้งเป็นแนวกว้างเพื่อไปถึงแหล่งน้ำสูง ร่างกายที่ใหญ่ขึ้นยังรองรับปอดที่ใหญ่ขึ้นอีกด้วย โดยซื้อวาฬตัวใหญ่ๆ ให้มีเวลาให้อาหารมากขึ้นในระหว่างการดำน้ำ

พูดง่ายๆ ก็คือ คิดว่าวาฬตัวใหญ่จะมีประสิทธิภาพในการหาอาหารมากกว่า โกลด์โบเกนกล่าว แต่หากไม่มีรายละเอียดเกี่ยวกับพลังงานที่ได้จากอาหารเทียบกับพลังงานที่ใช้ไปจากการดำน้ำและการล่าสัตว์ แนวคิดนี้ส่วนใหญ่ยังคงเป็นการเก็งกำไร เขากล่าว “เราแค่ไม่รู้อะไรมากเกี่ยวกับสิ่งที่สัตว์เหล่านี้ทำใต้น้ำจริงๆ”

ดังนั้น Goldbogen และทีมนักวิจัยจากต่างประเทศจึงขอความช่วยเหลือจากเซ็นเซอร์ที่บรรจุเทคโนโลยีซึ่งติดอยู่ชั่วคราวผ่านถ้วยดูดที่ด้านหลังของคนมากกว่า 100 คนจากสัตว์จำพวกวาฬ 13 สายพันธุ์ กว่าทศวรรษที่ผ่านมา ทีมงานได้ติดตามกิจกรรมการให้อาหารสัตว์มากกว่า 10,000 ตัว ที่มีขนาดเล็กเท่ากับโลมาท่าเรือ 50 กิโลกรัม ไปจนถึงวาฬสีน้ำเงินขนาด 150,000 กิโลกรัม “มันไม่ใช่งานเล็ก” โกลด์โบเกนกล่าว

วาฬ

นักวิจัยเข้าใกล้วาฬสีน้ำเงินนอกแคลิฟอร์เนียเพื่อติดอุปกรณ์ติดตามในช่วงฤดูร้อนปี 2019 แท็กจะเกาะวาฬผ่านถ้วยดูดและให้นักวิทยาศาสตร์บันทึกพฤติกรรมการหาอาหารของสัตว์

เอลเลียต เฮเซน/NOAA ภาพถ่ายภายใต้ใบอนุญาต ACA/NMFS #16111

แท็กซึ่งบรรจุเซ็นเซอร์ความดัน มาตรความเร่ง ไฮโดรโฟน และกล้อง ถ่ายทอดไดอารี่รายวันสำหรับวาฬ นักวิจัยสามารถบอกได้ว่าเมื่อใดที่ยักษ์ที่ป้อนอาหารแบบกรองได้อ้าปากเพื่อพุ่งเข้าหาฝูงคริลล์ หรือเมื่อวาฬสเปิร์มส่งเสียงสะท้อนของปลาหมึก เมื่อรวมกันแล้ว ข้อมูลเหล่านี้ทำให้นักวิจัยสามารถประเมินว่าวาฬชนิดต่างๆ ใช้พลังงานมากเพียงใดต่อการดำน้ำ

แท็กเหล่านั้นรวมกับการอ่านค่าโซนาร์ของความหนาแน่นของเหยื่อ เช่นเดียวกับการผ่าท้องของวาฬเกยตื้น เพื่อวาดภาพโดยละเอียดของอาหารวาฬชนิดต่างๆ ที่อนุญาตให้นักวิจัยคำนวณงบประมาณพลังงานสำหรับแต่ละชนิด กล่าวอีกนัยหนึ่ง ทีมงานสามารถประเมินว่าวาฬได้รับแคลอรี่เท่าใดจากความพยายามของมัน ซึ่งเผยให้เห็นความสัมพันธ์ระหว่างประสิทธิภาพในการหาอาหารกับขนาด

วาฬมีฟัน เช่น วาฬสเปิร์มของMoby Dick ใช้ echolocationเพื่อล่าเหยื่อแต่ละตัว ซึ่งมักจะเป็นปลาหมึกหรือปลาหมึก ( SN: 8/5/16 ) นักวิจัยพบว่าการตัวใหญ่ช่วยให้สัตว์เหล่านี้ดำน้ำลึกและเข้าถึงเหยื่อที่มีแคลอรีสูงเหล่านี้ได้ แต่หลังจากจุดหนึ่ง ประสิทธิภาพในการหาอาหารของวาฬเหล่านี้ก็ลดลงด้วยขนาดที่เพิ่มขึ้น ในบางครั้ง พวกเขาอาจพบปลาหมึกยักษ์ ซึ่งเป็นพลังงานที่คุ้มค่า มีเหยื่อไม่เพียงพอในมหาสมุทรที่วาฬจะได้ตัวใหญ่ขึ้น เพราะพลังงานที่จำเป็นในการดำน้ำและล่าสัตว์ Goldbogen กล่าว

ในทางตรงกันข้าม เครื่องป้อนแบบกรองจำนวนมากซึ่งกำหนดเป้าหมายการรวมตัวหนาแน่นของตัวเคยขนาดเล็กและสัตว์จำพวกครัสเตเชียนอื่นๆ จะมีประสิทธิภาพมากขึ้นตามขนาดเท่านั้น ปลาวาฬได้รับแคลอรีจำนวนมาก – การคำนวณแนะนำมากกว่า 10 ล้านแคลอรี Goldbogen กล่าว – จากอึกเดียวซึ่งใช้ความพยายามน้อยกว่าการไล่ตามปลาหมึก แทนที่จะถูกจำกัดด้วยการขาดเหยื่อ วาฬสีน้ำเงินและวาฬที่เว็บตรง / บาคาร่าเว็บตรง