Whiskers Selam o Negócio

É fácil ignorar os bigodes de um selo quando confrontados com os olhos do cachorrinho e o focinho sorridente. Mas são esses bigodes sensíveis a vibrações que são a arma secreta no arsenal de rastreamento do selo, permitindo-lhes encontrar e perseguir presas que não podem ver ou ouvir.

Os focos de porto ( Phoca vitulina ), como muitos mamíferos, possuem bigodes sensíveis que atuam como órgãos de toque especializados. Em um animal que lubrifica a terra como o rato, os bigodes trabalham esmagando objetos no caminho do rato. Os movimentos das bigodes são detectados por células sensores de movimento dentro de um folículo piloso fortemente inervado e esses nervos retransmitem informações sobre a direção, a velocidade e a duração do movimento do bigode para o cérebro, permitindo que o animal detecte a localização, tamanho e outros detalhes do objeto. Os ratos têm cerca de 100-200 células nervosas na base de cada bigode. As focas do porto são mais próximas de 1.500.

Os selos usam seus bigodes (o termo técnico para o qual é vibrissae) de uma maneira semelhante à de ratos, só eles fazem isso debaixo d'água. Os bigodes do selo detetam distúrbios na água, fornecendo-lhes informações sobre seus arredores. Para focas à procura de peixes em águas escuras ou turvas, as bigodes podem pegar trilhas hidrodinâmicas invisíveis deixadas por presa. Os selos usam seus bigodes para detectar e interpretar essas trilhas.

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Cientistas como Wolf Hanke do Marine Science Center da Universidade de Rostock, na Alemanha, estão testando como os selos percebem o mundo através de seus bigodes extremamente sensíveis. Ele e seus colegas, Guido Dehnhardt, Björn Mauck e Horst Bleckmann, demonstraram que os focos dos portadores de olhos vendados podem usar seus bigodes para detectar e rastrear as trilhas hidrodinâmicas de submarinos em miniatura por mais de 130 pés. Hanke então co-autor de um estudo em que um selo de porto foi treinado com sucesso para procurar e rastrear a trilha deixada na água por outro selo após o selo gerador de trilhas ter deixado a água.

Esses experimentos demonstraram a sensibilidade requintada das bigodes de foca, mas não revelam muito sobre como as vedações usam suas bigodes em condições naturais. Na selva, os selos provavelmente usam suas bigodes enquanto caçam um jantar de peixe. As condições subaquáticas, obscuras ou escuras podem limitar a visão, e a audição é muitas vezes inútil, pois os peixes de natação geralmente são silenciosos. Os movimentos de água na sequência de peixes, no entanto, podem persistir por vários minutos e geram trilhas hidrodinâmicas de um comprimento considerável. Essas trilhas de água são provavelmente importantes para o sucesso das focas do porto de caça.

A próxima pergunta foi como um selo seria com uma trilha hidrodinâmica mais parecida com um peixe. O estudante de pós-graduação Sven Wieskotten juntou-se a Hanke, Dehnhardt, Mauck e Lars Miersch para descobrir quanto tempo um selo poderia rastrear uma trilha gerada por uma barbatana em movimento. O estudo foi publicado em 2010 no Journal of Experimental Biology .

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Talvez o membro mais importante desta equipe experimental fosse Henry, um selo de porto de 12 anos que vivia no Marine Science Center, na Alemanha, que possui uma carreira de pesquisa distinta. Henry é treinado para executar certas tarefas em troca de um deleite de arenque e tem uma longa história de participação em tais experimentos. Nessa experiência, um Henry vestindo os auscultadores e os olhos vendados foi treinado para responder à trilha hidrodinâmica deixada por um peixe artificial enquanto ele pudesse detectá-lo. O peixe artificial era essencialmente uma barbatana de borracha em uma vara que criava movimentos semelhantes ao movimento de natação de um peixe real. A venda e os fones de ouvido garantiram que Henry não estava usando pistas visuais ou auditivas, e dependendo apenas do que seus bigodes lhe diziam. Wieskotten e Hanke treinaram Henry para esta tarefa em uma área de água calma. Henry foi treinado para puxar a cabeça sob a água enquanto a barbatana de borracha era varrida pela água e se movia para a esquerda ou para a direita. O selo indicava qual a direção que a aleta movia apontando a cabeça na direção correta.

Após dois meses de treino, o time permitiu que Henry mergulhe no gabinete cinco segundos depois que a barbatana varreu a água. Guiado apenas por seus bigodes, Henry conseguiu identificar corretamente qual direção a aleta tinha movido com mais de 90% de precisão. Wieskotten e Hanke gradualmente aumentaram o período de atraso e ficaram surpresos quando, mesmo depois de um atraso de 35 segundos, Henry indiciou a direção correta da barbatana com 70% de precisão. No entanto, após 40 segundos, ele não conseguiu seguir a trilha.

Em 35 segundos, um peixe poderia cobrir mais de 200 pés de oceano. A detecção de presas dessa distância rivaliza com as habilidades de equalização de golfinhos e baleias. Então, como Henry está fazendo isso? Os pesquisadores determinaram que um peixe de natação cria uma série de vórtices na água que duraram algum tempo depois que o peixe se mudou. Os bigodes de Henry detectam esses vórtices e podem até mesmo poder analisar a estrutura dos vórtices e jatos da trilha para descobrir mais sobre sua origem.

O tamanho e a forma de um peixe podem afetar a estrutura desta vigília, o que levantou a questão: um selo poderia distinguir entre diferentes objetos, mesmo diferentes espécies de peixes, com base em suas trilhas hidrodinâmicas? Wieskotten e Hanke juntaram a equipe para responder a esta pergunta em um novo experimento, publicado em 2011 no Journal of Experimental Biology .

Henry vestiu a venda e os fones de ouvido e depois de mais de seis meses de treinamento, ele estava pronto para mostrar suas habilidades. Wieskotten e Hanke estavam interessados ​​na habilidade de Henry de distinguir entre trilhas hidrodinâmicas de pás de tamanho diferente. Dentro de uma caixa grande no gabinete do selo, um motor elétrico varreu uma pá em torno da água. Henry foi autorizado a entrar na caixa três segundos depois que a pá terminou sua varredura. Na primeira parte da experiência, as pás diferiram apenas em tamanho, não em forma. A equipe descobriu que Henry poderia distinguir as vigas das pás que diferiam em apenas 2,8 cm de largura.

Wieskotten e Hanke então testaram Henry com uma variedade de formas de paddle, pedindo-lhe que distinguisse entre as trilhas de pás triangulares, cilíndricas, planas e ondulantes. Ele conseguiu distinguir entre as pás planas e cilíndricas, as pás planas e ondulantes e as pás ondulantes e cilíndricas depois de serem varridas pela caixa. No entanto, ele teve problemas para distinguir a remoção triangular dos ondulantes ou cilíndricos.

Hanke, Wieskotten e seus colegas pensam que as bigodes notáveis ​​revelam um grande negócio sobre como as focas caçam peixes em profundidades oceânicas turvas. As bigodes sensíveis poderiam permitir que os selos discriminassem peixes com diferentes tamanhos e forma e permitam otimizar seu comportamento de caça para se adequarem a presas particulares. Os selos também podem dizer se um determinado peixe, a partir da sua volta, vale a pena o tempo eo esforço, e concentrar seus esforços de forrageamento sobre aqueles peixes com a maior recompensa calórica.

Esses experimentos mostram que os bigodes sensíveis dos selos são capazes de detectar distúrbios minúsculos na água, como as trilhas minúsculas dos vórtices deixados por um peixe até meio minuto depois de ter passado. E os selos têm a capacidade de analisar uma trilha hidrodinâmica para obter algum conhecimento do tamanho e forma de seu fabricante. No oceano, onde a visão e a audição nem sempre serão úteis, os selos podem acompanhar essas vigílias, como um cachorro que segue uma trilha perfumada em terra.