Нарвалы погружаются на 2 км в океан, что делает невозможным изучение их перемещения, однако с небольшой помощью теории хаоса, исследователям удалось пролить свет на то, что казалось нерегулярным повседневным поведением в передвижениях нарвалов у побережья Восточной Гренландии. Их научная работа было опубликована в PLOS Computational Biology.
Новое понимание того, как ведет себя нарвал, пришло от изучения взрослого самца, чьи движения были записаны в течение 83 дней с помощью спутникового регистратора времени и глубины, прикрепленного к спине животного.
«Несмотря на то, что океанические сенсоры на животных продолжают совершенствоваться и собирать больше данных, не хватает адекватных методов для анализа записей о нерегулярном поведении», — говорит Евгений А. Подольский, геолог из университета Хоккайдо в Японии и первый автор исследования.
В надежде исправить это Подольский объединился с Мадсом Петером Хайде-Йоргенсеном, морским биологом из Гренландского института природных ресурсов, чтобы разработать новый способ обнаружения закономерностей в, казалось бы, случайных повадках нарвалов.
Объединив свои специальности в области обработки сигналов и биологии, Подольский и Хайде-Йоргенсен разработали метод, использующий математические приемы, заимствованные из теории хаоса, для понимания хаотического поведения в динамических условиях.
Теория хаоса — это изучение деятельности, которая кажется непредсказуемой, но управляется строгими наборами законов.
Исследователи объясняют, что эти методы могут выявить скрытые состояния, известные как «аттракторы», к которым склонны развиваться хаотические системы. Они могут помочь ученым найти трудно поддающиеся обнаружению закономерности в некоторых сложных процессах, в том числе в загадочном поведении нарвала.
Инструменты теории хаоса помогли раскрыть скрытый режим дня этого нарвала, включая новые подробности о том, как на эти привычки могут влиять такие переменные, как сезонные изменения.
Вот что они обнаружили: нарвал, как правило, отдыхал ближе к поверхности около полудня, но когда он все же нырял в это время, то погружался особенно глубоко.
Исследователи сообщают, что погружения в сумерках и ночью происходили на мелководье, но были и более интенсивными, возможно, потому, что нарвал охотился на кальмаров.
Исследование показало, что нарвал также адаптировал свои модели поведения в ответ на преобладание морского льда. Он не только уменьшал свою активность на поверхности в периоды, когда морской лед был более обильным, но и проявлял более интенсивное ныряющее поведение.
Нарвалы не занесены в список исчезающих видов Международным союзом охраны природы, но они по-прежнему считаются уязвимыми для деятельности человека, от движения судов и загрязнения воды до изменения климата. Некоторые популяции могут оказаться под угрозой исчезновения.
Жизнь нарвалов тесно связана с морским льдом, который быстро сокращается из-за глобального изменения климата, и информация об их поведении может оказаться полезной для их защиты.
Исследователи также пишут в своей работе, что теория хаоса может быть полезна для более широкого анализа поведения животных. Это поможет понять проблемы, с которыми сталкиваются дикие животные Арктики, например, из-за повышения температуры, хотя этот подход все еще находится в зачаточном состоянии.
Потребуются дополнительные исследования (и больше нарвалов), поскольку новое исследование основано только на поведении одной особи.
Тем не менее, они охватывают «необычайно долгий период» почти в три месяца, добавляют исследователи, отмечая, что сопоставимые записи часто охватывают всего несколько дней.
«Наш подход относительно прост в реализации, — объясняют авторы, — и может отображать и маркировать долгосрочные данные, выявляя различия между поведением отдельных животных и разных видов, а также обнаруживая возмущения в поведении, вызванные меняющимися воздействиями».
Читать далее:
Выяснилось, что происходит с мозгом человека после одного часа в лесу
Посмотрите на «космического ангела». Его сфотографировали во время полета вокруг Земли
Странные морские существа на глубине океана оказались похожи на человека