Крошечные пузырьки говорят о фотосинтезе.
Ключевые выводы
- Во время фотосинтеза водоросли производят симфонию маленьких звуков.
- Звуки издаются пузырьками кислорода, отрывающимися от растений.
- Наблюдение за здоровьем рифов с помощью звуков - это новое направление в акустической экологии.
Когда океанографы Лорен и Саймон Фриман, супруги, работающие в Центре подводных боевых действий ВМС США в Род-Айленде, впервые рассказали другим об услышанном, реакция была не совсем положительной. Они прислушивались к звукам, которые, как они были уверены, издавали морские макроводоросли, покрывающие подводные коралловые рифы на Гавайях. Саймон вспоминает: «Нам сказали, что это звук щелкающих креветок, конец истории». Но, прослушав несколько мест, они увидели корреляцию между количеством звука и количеством водорослей. Дальнейшие исследования в значительной степени подтвердили их догадку, и они открыли новый путь морской акустической экологии: оценка состояния рифов по издаваемым ими звукам.
Кислородный пузырь вот-вот лопнет и взлетит вверх. (Фримен и др.)
Резервное копирование. Какие звуки издают водоросли?
Водоросли, как и растения на суше, преобразуют солнечный свет и углекислый газ в энергию посредством фотосинтеза. В процессе на поверхность выбрасываются крошечные пузырьки кислорода. Когда каждый пузырь отпускает растение, которое его произвело, возникает небольшой «пинг». Как говорится в исследовании Фриманов, «множество таких пузырей создают большой распределенный источник звука над морским дном». Это шипение от 2 кГц до 20 кГц, сделанное из пингов, - это то, что Фриманы слышали и записывали с рифов.
На самом деле под водой происходит довольно много акустических звуков, от звуков животных, человеческих шумов, волн, других пузырей и так далее. Акустический эколог Эрика Стаатерман, не участвовавшая в исследовании Фриманов, говорит: «Когда я кладу диктофон в воду, меня обычно удивляет какой-нибудь классный новый звук рыбы, которого я никогда раньше не слышала. Столько всего предстоит открыть».
В результате запись и прослушивание водорослей в дикой природе является сложной задачей.
Чтобы удостовериться, что сигнальные сигналы действительно исходят от водорослей, а не от какого-то другого источника, Фримены установили аквариум с инвазивными гавайскими водорослями Gracilaria salicornia - ни рыбы, ни ракообразных не приветствуются. Прислушавшись, они услышали тот же пронзительный шум, который они видели на деградировавших рифах, которые больше не поддерживают рыбу или других животных.
Ценность этого открытия
«Сейчас, - говорит Саймон, - дайверы оценивают рифы визуально.«Тщательное исследование - это дорогостоящее и трудоемкое мероприятие, а результаты ограничены тем, что могут увидеть дайверы. Фримены надеются, что акустический анализ этих сред в конечном итоге позволит узнать гораздо больше о состоянии рифов.
«В будущем можно будет быстро прослушать звуковой ландшафт кораллового рифа, возможно, с помощью автономного транспортного средства, и оценить, как он мог измениться по сравнению с предыдущим годом».
Даже сейчас по звуку можно быстро составить представление о водорослевом покрове рифа. (Другие исследователи проводят акустический мониторинг зарослей морской травы в Австралии.)
По мнению Стаатермана, «установление такого рода связей между биоакустикой и биоразнообразием - захватывающая область с большими перспективами».