Dubbelstråle bättrar på delfinens ekolod

Delfiner och tumlare använder sig av ekolokalisering för att hitta fisk och orientera sig i sin omgivning. Genom att skicka iväg högfrekvent ljud, så kallat ultraljud, kan delfinen på ekot avgöra vad för slags föremål som ljudpulsen träffat. Nu har en ung forskare upptäckt att delfinerna kan skicka iväg inte bara en, utan två ljudstrålar samtidigt.

– Strålarna innehåller olika frekvenser och kan riktas olika. Vinsten är förmodligen att delfinen på så sätt kan ringa in föremålet bättre, säger Josefin Starkhammar, nybliven doktor i Elektrisk mätteknik vid Lunds Tekniska Högskola och civilingenjör i Teknisk fysik.

Studien, som gjorts tillsammans med marinbiologer från San Diego, publiceras i det senaste numret av Biology Letters.

– Resultaten ger nytt bränsle till en redan hätsk debatt i forskarvärlden om hur ljudstrålen egentligen uppstår, säger Josefin Starkhammar.

Hennes egen gissning är att strålarna kommer från de två olika ljudgenereringsorgan som delfinen bevisligen har, men där man tidigare trott att bara den ena är aktiv under ekolokalisering. Men mer forskning behövs, betonar hon. De två strålarna skulle till exempel även kunna förklaras med komplicerade reflektioner inne i delfinens huvud där ljudet bildas.

– Sedan är det lite anmärkningsvärt att man upptäckt detta först nu. Man har ändå forskat om delfiner och ekolokaliseringen ända sedan 1960-talet, säger Josefin Starkhammar.

En förklaring till att upptäckten dröjt är att denna forskning kräver ganska avancerad mättutrustning och signalbehandling. Dessutom krävs delfiner tränade till att besvara vetenskapliga frågor! Hittills har det annars varit mest biologer, med andra kunskaper än om just sådant, som forskat om delfiner. Kombinationen marinbiologer och ingenjörer är enligt Josefin Starkhammar oslagbar.

Till sin hjälp har hon utvecklat en apparat med 47 hydrofoner (mikrofoner för vatten).

– Den är faktiskt den bästa apparaten i världen på att fånga upp delfiners ultraljud i vatten som finns just nu, säger Josefin Starkhammar som har ägnat mycket tid åt att testa och utveckla utrustningen, bland annat i Kolmården, där en av hennes handledare jobbar.  Där har hon också utfört andra studier på delfiner och deras ekolokalisering.

Även fladdermöss använder sig av ekolokalisering. Därtill finns någon enstaka näbbmusart och vissa fåglar som bor i grottor som använder en enklare form av metoden. Även människor har utvecklat apparater med ekolokaliserings- och ultraljudsteknik.

– Men delfinernas ekolokalisering är på ett flertal sätt mycket mer sofistikerad. Evolutionen har haft möjlighet att finslipa den under miljoner år. Därför har vi människor en hel del att lära av hur delfiner gör. Dessutom kan kunskapen vara viktig för att på olika sätt kunna skydda delfiner, exempelvis från störande ljud. Vi måste ju lära oss hur man bäst ska skydda våra egna tumlare här i Östersjön, säger Josefin Starkhammar.

Josefin Starkhammar disputerade fredagen den 20 maj. För mer information, kontakta henne på josefin.starkhammar@elmat.lth.se och 0706-171215. Läs hennes egen populärvetenskapliga sammanfattning här: http://www.lu.se/o.o.i.s?id=12588&postid=1897933 . Artikeln i Biology Letters finns on line: http://rsbl.royalsocietypublishing.org/content/early/2011/05/06/rsbl.2011.0396.full Högupplöst bild på Josefins Starkhammar finns i LU:s bildbank, http://bildweb.srv.lu.se/