Nowe badanie antarktycznych płetwali karłowatych ujawnia minimalny limit wielkości wielorybów stosujących wysoce wydajną strategię „karmienia na lonży”, która umożliwiła płetwalowi błękitnemu stać się największym zwierzęciem na Ziemi.
Wieloryby żerujące na lonżach przyspieszają w kierunku skrawka zdobyczy, pochłaniają ogromną ilość wody, a następnie filtrują ofiarę przez fiszbinowe płytki w pyskach. Strategia ta jest stosowana przez największą grupę fiszbinowców, znaną jako rorquals, do której należą płetwale błękitne, płetwale, humbaki i płetwale karłowate.
Zdolność do pochłaniania dużych ilości wody wypełnionej ofiarą jest niezbędna, aby ta strategia karmienia była opłacalna, a efektywność energetyczna wzrasta wraz z większym rozmiarem ciała. Na przykład 80-tonowy płetwal błękitny może pochłonąć objętość wody równą 135% swojej masy ciała, podczas gdy 5-tonowy płetwal karłowaty może pochłonąć objętość równą 42% swojej masy ciała.
W nowym badaniu, opublikowanym 13 marca w Nature Ecology & Evolution, naukowcy wykorzystali nieinwazyjne przyssawki do obserwacji 23 antarktycznych płetwali karłowatych w wodach Zachodniego Półwyspu Antarktycznego, śledząc ich zachowania żerowania w ciągu dnia i nocy, gdy żywiły się krylem antarktycznym. Do porównania wykorzystano dane z poprzednich badań żywiących się krylem humbaków i płetwali błękitnych.
„Kiedy obliczymy, ile energii zużywają na żerowanie i jakie powinno być ich całkowite spożycie na podstawie ich wielkości, okazuje się, że płetwale karłowate są tuż u progu” – powiedział pierwszy autor David Cade, który kierował badaniem jako doktor habilitowany w UC Santa Cruz i jest teraz na stacji Hopkins Marine Station w Stanford. „Cokolwiek mniejszego niż minke nie mogło osiągnąć szybkości żerowania niezbędnej do przetrwania”.
Płetwale karłowate nie są tak dobrze zbadane jak inne gatunki fiszbinowców, po części dlatego, że trudniej je znaleźć i oznaczyć.
„Dane z tego badania przedstawiają więcej informacji na temat słabo zbadanego gatunku niż kiedykolwiek wcześniej opublikowano i pomagają nam lepiej zrozumieć nie tylko gatunek, ale także rolę fiszbinowców w ekosystemach morskich” – powiedział współautor Ari Friedlaender, profesor nauk o oceanach na UC Santa Cruz. „Przy tak małej wiedzy na temat tego gatunku, na który mają wpływ zmiany klimatyczne, im lepiej rozumiemy ich ekologię i zachowanie, tym lepiej możemy je chronić”.
Naukowcy zaobserwowali niezwykle wysokie tempo żerowania płetwali karłowatych, zwłaszcza w nocy, kiedy często rzucały się co około 15 sekund. Kryl wypływa na powierzchnię w nocy i przebywa w głębinach w ciągu dnia, więc karmienie w ciągu dnia wymaga głębokich nurkowań, które są mniej wydajne w przypadku mniejszych zwierząt.
„W ciągu dnia żywią się na głębokościach porównywalnych z humbakami i płetwalami błękitnymi, ale ich tempo żerowania nie jest tak wysokie, ponieważ są mniejsze” – powiedział Cade. „Ich stawki karmienia w nocy są od dwóch do pięciu razy wyższe niż w ciągu dnia”.
W nocy mniejsze, bardziej zwrotne płetwale karłowate doskonale nadają się do ścigania małych, rozproszonych łat kryla na powierzchni. „Kiedy żerują na powierzchni, nie muszą wstrzymywać oddechu podczas nurkowania i mogą wykonywać wypady w kółko” – powiedział Cade. „Tylko w nocy mogą uzyskać naprawdę wysokie dawki karmienia, których potrzebują”.
Badanie dotyczy również kwestii ewolucji wielorybów fiszbinowych i pochodzenia strategii żywieniowej, która zależy od dużych rozmiarów ciała. Uważa się, że żerowanie na lonżach pojawiło się najpierw u wielorybów o wielkości dzisiejszych antarktycznych płetwali karłowatych. Umożliwiło to ewolucję wielorybów o gigantycznych rozmiarach ciała, takich jak płetwale błękitne, w ciągu ostatnich 5 milionów lat, kiedy zmieniające się warunki oceaniczne doprowadziły do uformowania przewidywalnych regionów z dużymi obszarami zdobyczy, które mogłyby być skutecznie eksploatowane przez wieloryby żerujące na lonżach.
„Płetwale karłowate reprezentują jedną skrajność, na małym końcu spektrum, w jaki sposób ewoluowało karmienie filtrem drapieżników oceanicznych” – powiedział Friedlaender. „Zrozumienie zarówno maksymalnych, jak i minimalnych ograniczeń wielkości wielorybów fiszbinowych naprawdę pomaga nam zrozumieć, w jaki sposób ta grupa zwierząt ewoluowała i jak wpływają one na ekosystemy morskie”.
Oprócz Cade’a i Friedlaendera współautorami artykułu są Shirel Kahane-Rapport, William Gough i Jeremy Goldbogen z Hopkins Marine Station; KC Bierlich i David Johnston z Duke University; Jacob Linsky z UC Santa Cruz; oraz John Calambokidis z Cascadia Research Collective. Ta praca została sfinansowana przez National Science Foundation i Office of Naval Research.