Atât balenele, cât și balenele dințate au crescut atât de mult cât le-a permis hrana.

Un nou studiu relatează că mărimea balenelor poate fi controlată de disponibilitatea prăzii. În timp ce balenele balene au evoluat pentru a beneficia de dimensiuni ca un avantaj în timpul hrănirii - ceea ce le pune pe o „margine de cuțit energetic”, balenele dințate beneficiază în schimb de a fi mai puțin masive.

acționează

Crescând la peste 100 de tone, balenele albastre sunt considerate a fi cele mai mari creaturi care au cutreierat vreodată Pământul. Căutând să înțeleagă de ce balenele balene și balenele dințate sunt atât de diferite în ceea ce privește dimensiunea corpului - și ce factori limitează creșterea lor - un nou studiu analizează câtă energie consumă cele două grupuri atunci când se hrănesc.

Nomming la scară largă

„Balenele albastre și cachalotii nu sunt doar mari”, a spus Nicholas Pyenson, curator de mamifere marine fosile la Muzeul Național de Istorie Naturală al Smithsonianului și autorul corespunzător al acestui studiu. „Sunt printre cele mai mari animale care au evoluat vreodată”.

„Ei rivalizează și, în unele cazuri, depășesc cei mai grei dinozauri. Este destul de spectaculos. Dar de ce nu sunt mai mari? "

Întrucât balenele își petrec cea mai mare parte a timpului adânc sub apă, este foarte greu pentru cercetători să monitorizeze efectiv ceea ce fac. Studiul actual, scris de o echipă internațională de cercetători condusă de Jeremy Goldbogen, biologul Pyenson și al Universității Stanford, a lipit rețele cu mai mulți senzori pe spatele balenelor, focenelor și delfinilor de diferite dimensiuni folosind ventuze.

Tablourile de senzori au fost folosite pentru a urmări activitățile subacvatice ale animalelor folosind accelerometre, senzori de presiune, camere și hidrofoane. Măturile sonare în apele înconjurătoare, alături de înregistrări mai vechi de pradă în stomacurile de balenă, au fost folosite pentru a estima densitatea prăzii în vecinătatea fiecărui animal marcat. Peste 10.000 de evenimente de hrănire distincte au fost analizate ca parte a studiului, echipa calculând costul energiei și plățile pentru fiecare.

"Energia este o monedă cheie pentru toată viața și am vrut să știm cum se compară câștigul de energie cu consumul de energie în alimentarea balenelor cu diferite dimensiuni ale corpului și strategii de hrănire", a spus Goldbogen.

"Raportul dintre câștigul de energie și consumul de energie dezvăluie eficiența hrănirii unei balene și care oferă indicii de ce diferitele balene sunt mari și de ce nu sunt mai mari."

Au descoperit că rentabilitatea netă a energiei la hrănire depindea în mare măsură de modul în care fiecare balenă se hrănea - adică prin vânătoare de pradă individuală (balene dințate) sau prin hrănire prin filtrare (balene balene). Mărimea corpului la toate balenele este limitată de această revenire netă de energie.

Mai puțin bang pentru uciderea ta, mai mult bang pentru krill

Balenele filtratoare sunt singurele care au dezvoltat o strategie de hrănire care favorizează dimensiuni mai mari ale corpului - ceea ce le-a transformat în cele mai mari animale care au evoluat vreodată pe Pământ. Mărimea, explică ei, joacă chiar în stilul de hrănire a balenelor cu balene. Se hrănesc strecurând pete de krill din apa oceanului - care nu sunt deosebit de inteligente sau capabile să se miște din drum, așa că prinderea lor este ca și cum ai trage pești într-un butoi. A avea un corp (și gură) mai mare înseamnă că balenele pot genera mai multe calorii pentru același efort. Cu alte cuvinte, returul lor net de energie din hrănire crește odată cu mărimea balenei.

În schimb, balenele dințate trebuie să vâneze prada individuală, așa cum ar face un ghepard pe uscat. Balenele folosesc ecolocația pentru a vedea o țintă și apoi o vânează - deci, în esență, sunt limitate la hrănirea cu o țintă la un moment dat. Acest proces de vânătoare necesită multă energie, deoarece prada, în mod evident, ar prefera să nu fie mâncată și face tot posibilul să scape. Cu cât o balenă dințată devine mai mare, cu atât are nevoie de mai multă energie pentru a da goana și a prinde prada. Cu alte cuvinte, strategia lor de hrănire favorizează dimensiuni mai mici ale corpului.

În unele cazuri, raportează echipa, specimene dințate mai mari, cum ar fi balenele de cașalot, au pierdut de fapt energie în unele scufundări alimentare; pur și simplu este nevoie de mai multe calorii pentru a scufunda și a mânca decât pentru a scăpa din ceea ce au mâncat. De fapt, cheltuielile energetice legate de vânătoare acționează ca un capac dur pentru mărimea balenelor dințate. Nu există animale suficient de mari în ocean pentru ca acestea să crească.

„Nu pot mânca suficient pentru a obține o plată energetică mai mare înainte de a reveni la suprafață și de a respira”, a spus Pyenson.

„A fi cachalot în ziua de azi înseamnă cu adevărat să împingi o limită biologică serioasă”.

Pe de altă parte, balenele care se hrănesc cu filtru caută doar cele mai dense pete de krill și aproape întotdeauna, conform datelor arătate, consumă mult mai multe calorii decât consumă. Cele mai mari balene din această categorie au înregistrat cele mai bune rate de returnare a energiei din întregul studiu. Dar acestea sunt, de asemenea, limitate în funcție de disponibilitatea prăzii.

Numărul populației de krili explodează, dar numai pentru perioade scurte de timp în fiecare an, în anumite zone ale globului. Această variație sezonieră este cea care ține sub control dimensiunea balenelor.

Sunt balenele limita?

„Cea mai mare specie de balenă baleenă trebuie să culeagă câștigurile energetice ale petelor de krill în doar câteva dintre cele mai productive luni de vară la latitudini ridicate”, a spus Goldbogen.

„Strategiile de hrănire cu filtru foarte eficiente înseamnă că aceste balene pot acumula depozite de grăsime care pot alimenta apoi migrațiile lor prin bazinele oceanice către zonele de reproducere la latitudini mai mici, care sunt mai slabe și oferă mult mai puțină hrană.”

Deși poate părea că balenele care se hrănesc cu filtru îl au în cuie, Pyenson explică că joacă de fapt un joc periculos aici. Sunt perfect adaptate pentru a profita de o singură resursă. Este o resursă abundentă, cu siguranță, dar dacă s-ar întâmpla ceva cu aprovizionarea cu krill, balenele care se hrănesc cu filtru nu au pe ce să cadă. Având în vedere volumul lor uriaș, este greu să ne imaginăm vreo sursă de hrană în ocean care ar putea servi drept rezervă.

"Trebuie să vă întrebați cât de periculos este pentru balenele care trăiesc pe marginea unui cuțit energic", a spus Pyenson, menționând că schimbările climatice, pescuitul excesiv și alte amenințări la adresa oceanelor afectează rapid alimentele lor.

„Dacă ești o balenă albastră și singurul tău obiect de pradă este krilul și ceva face ca populațiile de kril să cadă în declin, atunci te afli într-o fundătură evolutivă, deoarece nu ai putea mânca suficient pentru a te susține”, a spus el. a spus. „Este un motiv bun pentru noi să încercăm să înțelegem mai bine aceste relații prădător-pradă”.

Acest studiu identifică sursele de hrană ca un factor limitativ în mărimea balenelor, dar cercetările anterioare au sugerat că ar putea fi biologic imposibil ca balenele albastre să crească oricum mai mult din cauza constrângerilor mecanice ale sistemului lor cardiocirculator.

Dincolo de valoarea imediată a descoperirilor, echipa spune că ne ajută să înțelegem mai bine dinamica dintre alte fiare uriașe - în special dinozaurii - și sursa lor de hrană și modul în care acest lucru le-a limitat creșterea. „Nu știm cât de rău s-ar descurca o turmă de dinozauri sauropodi pe o pădure din perioada Cretacic”, adaugă Pyenson, „dar probabil că au făcut un număr”.

Lucrarea „De ce balenele sunt mari, dar nu mai mari: factori fiziologici și limite ecologice în epoca giganților oceanici” a fost publicată în revista Science.