שירת הליוויתן
שירת הלווייתן היא אוסף של קולות דמויי שריקה שמייצרים לווייתנים לשם תקשורת ביניהם. המונח "שירה" נמצא בשימוש במיוחד כשהוא נועד לתאר תבנית צפויה וחוזרת על עצמה של צלילים ארוכים בתדר נמוך, שמשמיעים מינים מסוימים של לווייתנים (במיוחד לווייתן גדול סנפיר Megaptera novaeangliae) בצורה המזכירה לחוקרי הלווייתנים שירה אנושית. התהליכים הביולוגיים המשתתפים ביצירת הקולות משתנים ממשפחה אחת של יונקים ימיים לאחרת. עם זאת, כל הלווייתנים והדולפינים תלויים בצלילים לצורך תקשורת והתמצאות במידה רבה יותר מקרוביהם היבשתיים, משום שמתחת לפני המים הראייה קשה בשל בליעת האור על ידי המים, והתנועה האיטית יחסית של המים מצמצמת את יעילות חוש הריח. הרעש האופף את האוקיינוסים בשל תנועת האוניות מגביר את חששות הגופים העוסקים באיכות הסביבה, שבני האדם הורסים מאפיין חשוב זה של בית הגידול הימי.
תהליך יצירת הצלילים
בני אדם מייצרים קול כשהם פולטים אוויר דרך הגרון. מיתרי הקול שבגרון נפתחים ונסגרים בהתאם לצורך, על מנת להפריד את זרם האוויר לכיסי אוויר נפרדים. כיסים אלה מעוצבים על ידי הגרון, הלשון והשפתיים לקול הנדרש.
הקולות שמשמיעים היונקים הימיים נוצרים בדרך שונה לגמרי. המנגנון המדויק שונה בין שני תתי הסדרה, הלווייתנים בעלי השיניים (Odontoceti – כולל דולפינים) ולווייתני המזיפות (Mystceti - חסרי שיניים, קבוצה הכוללת את הלווייתנים הגדולים ביותר כגון הלווייתן הכחול).
תהליך יצירת הצלילים אצל לווייתני השיניים
התקליט "דרך הדולפין" מאת מדווין גודאל, המשלב קולות של דולפינים ולווייתנים במנגינה.
לווייתני שיניים אינם מייצרים את הצלילים הארוכים בתדירות נמוכה הידועים כשירת הלווייתן. במקום זאת הם מפיקים פרצים מהירים של נקישות ושריקות בתדירות גבוהה. נקישות בודדות נועדות לשימוש באיכון (התמצאות לפי החזר הצליל), בעוד שאסופה של נקישות ושריקות נועדה לתקשורת. למרות שלהקה גדולה של דולפינים תייצר קקופוניה אמיתית של צלילים שונים, מעט מאוד ידוע על משמעות הצלילים. חוקר אחד אפיין האזנה ללהקה כזו כהאזנה לקבוצת ילדים במגרש משחקים.
שרטוט ראש הדולפין המראה מיקומם של האזורים יוצרי הקול
הצלילים עצמם מופקים באמצעות מעבר אוויר דרך חלק בראש היונק, בדומה לתעלות האף האנושי, הקרויות שפתיים פוניות (phonic lips). כשהאוויר עובר דרך מעבר צר זה, הממברנות של השפה הפונית נשאבות יחד, ובכך גורמות לרקמה מסביב להתנודד. תנודות אלו, בדומה לתנודות האוויר בתיבת הקול האנושית, נשלטות בצורה בלתי מודעת בדיוק רב. התנודות עוברות דרך הרקמה שבראש אל הרקמה השומנית הקרויה מֵלוֹן (Melon) המעצבת ומכוונת את הקול לקרן קול לשם איכון באמצעות הקול. לכל לווייתני השיניים פרט לראשתן יש שתי קבוצות של שפתיים פוניות והם מסוגלים לייצר שני צלילים במקביל שאינם תלויים זה בזה. מהרגע שהאוויר עבר את השפתיים הפוניות הוא נכנס לשק האוויר. משם ניתן לנצל את האוויר שנית לתוך חלקה התחתון של מערכת הנשימה, על מנת להשתמש בו ליצירת צלילים שוב, או לפלוט אותו דרך פתח הנשימה.
השם הצרפתי לשפתיים פוניות - museau de singe – מתורגם ל"שפתי הקוף" בשל הדמיון לכאורה שלהן למבנה השפתיים הפוניות. בחינה של קופסת הגולגולת באמצעות CT ו-SPECT שבוצעו בשנת 2004 הראו שלפחות במקרה של דולפינים מסוג "אף בקבוק", האוויר מגיע למערכת הנשימה מהריאות באמצעות שריר סוגר, ובכך מתאפשרת יצירת צלילים ממושכת כל עוד הדולפין מסוגל לעצור את נשימתו.
תהליך יצירת הצלילים אצל לווייתני המזיפות
ללוייתני המזיפות אין שפתיים פוניות. במקום זאת יש להם תיבת קול שנראה כי היא משחקת תפקיד ביצירת הצלילים, אך אין בה מיתרי קול והמדענים אינם בטוחים מהו המנגנון המדויק. עם־זאת התהליך אינו יכול להיות זהה לחלוטין ליצירת הקולות אצל בני האדם משום שלווייתנים אינם זקוקים לפלוט אוויר על מנת ליצור צלילים. סביר להניח כי הם ממחזרים אוויר למטרה זו. ייתכן גם כי מחיצות בגולגולת עשויות לייצר את הצלילים, אך כאמור החוקרים אינם משוכנעים בכך כיום.
המטרות ביצירת הצלילים אצל הלווייתן
על אף שמקובל כי הצלילים המורכבים והקסומים של הלווייתן גדול הסנפיר (וחלק מהלווייתנים הכחולים) נועדו בעיקר לבחירת בן הזוג (ראו הקטע בהמשך), הצלילים הפשוטים יותר של הלווייתנים האחרים נועדו לשימוש יום יומי. בעוד שדולפינים (כולל האורקה - הלווייתן הקטלן) מסוגלים להשתמש באיכון באמצעות קול (ביסודו של דבר פליטה של קרן של גלי קול בתדירות גבוהה) על מנת לאתר את הגודל והסוג של העצמים שלפניהם בצורה מדויקת מאד, ללוייתני המזיפות אין יכולת מדויקת כזו. בניגוד לדגים מסוימים כדוגמת הכרישים, חוש הריח של הלווייתנים אינו מפותח. יש לשער, בהתחשב בראות הגרועה של הסביבה הימית ובעובדה שגלי קול עוברים היטב במים, כי הצלילים שהאוזן האנושית יכולה לשמעם המופקים על ידי הלווייתנים משחקים תפקיד בניווט של הלווייתנים. כך למשל אפשרי שלווייתני המזיפות מאתרים באמצעות הקולות הרמים שהם מפיקים את עומק המים, או קיומו של מכשול גדול לפניהם.
שירת הלווייתן גדול הסנפיר
ספקטוגרם של שירת לווייתן גדול סנפיר
שתי קבוצות של לווייתנים, הלווייתן גדול הסנפיר ותת-מין של הלווייתן הכחול המצויים באוקיינוס ההודי, ידועות ביכולתן להפיק צלילים חוזרים בתדירויות משתנות הידועות כשירת הלווייתנים. על פי תיאורו של הביולוג הימי פיליפ קלפהאם (Philip Clapham), אלו "קרוב לוודאי השירים המסובכים ביותר בממלכת החי".
הזכרים של הלווייתן גדול הסנפיר מבצעים "שירה" זו בתקופת ההזדווגות בלבד, ומכאן מסיקים שמטרת השירה היא לצורך בחירת בת הזוג. האם השירים הם סוג של התנהגות תחרותית בין זכרים שונים על אותה נקבה, או שנועדו להגדיר טריטוריה, או אמצעי חיזור בו משתמש הזכר כלפי הנקבה? אין עדיין תשובות לשאלות אלו והן נושא למחקר מתמשך.
החוקרים שהיו הראשונים לעורר עניין בשירת הלווייתן היו רוג'ר פיין (Roger Payne) וסקוט מקוויי (Scott McVay) שניתחו את השירים ב-1971. לשירים יש מבנה הירארכי בולט. יחידת הבסיס של השיר (המכונה לעתים "תו") היא פליטת צליל רצוף בודד הנמשך מספר שניות. תדירות צלילים אלה משתנה בין 20Hz ל-10KHz (לשם השוואה, האוזן האנושית הממוצעת מסוגלת לשמוע צלילים בתדירות שבין 20Hz ל-20KHz). הצליל של יחידות אלו משתנה באיפנון תדר (כלומר הצליל עשוי לעלות, לרדת או להישאר ללא שינוי במהלך ה"תו"), או באיפנון משרעת (עוצמת הקול מתחזקת או נחלשת).
אוסף של ארבע או שש יחידות בסיס מכונה תת-משפט, ונמשך כ־10 שניות. אוסף של שני תתי-משפט מהווה משפט. בדרך כלל נוהג הלווייתן לחזור על אותו המשפט שוב ושוב במשך שתיים עד ארבע דקות. קטע זה קרוי "נושא". אסופה של נושאים קרויה "שיר". הלווייתן יחזור על אותו שיר, הנמשך לעתים 20 דקות, שוב ושוב במהלך שעות ולפעמים במהלך ימים.
היררכיה זו דמוית המטריושקה (אוסף של בובות רוסיות אחת בתוך השנייה) שבתה את דמיונם של המדענים. יותר מכך, שירת הלווייתן מתפתחת במשך הזמן. לדוגמה, במהלך חודש - יחידת בסיס שהתחילה כתו עולה (הגדל בתדירותו) יכולה להפוך לתו קבוע שאינו משנה את תדירותו, או שעוצמת הצליל של יחידת בסיס אחרת תהפוך בהדרגה לחזקה יותר. גם קצב ההתפתחות של שירת הלווייתן משתנה – בשנים מסוימות השיר יכול להשתנות במהירות, בעוד שבשנים אחרות נרשם שינוי קל בלבד.
תרשים סכמטי של שירת הלווייתן גדול הסנפיר
לווייתנים הנמצאים באותם אזורים גאוגרפיים נוטים לשיר שירים דומים, עם הבדלים קלים ביניהם. לווייתנים מאזורים שאין ביניהם חפיפה ישירו אוסף שונה לחלוטין של יחידות בסיס.
הלווייתן אינו נוהג לחזור לתבניות קודמות של יחידות בסיס כאשר השיר מתפתח. ניתוח שנעשה במהלך 19 שנה לשירת הלווייתנים הראה שלמרות שניתן לאתר תבניות כלליות בשיר, אין חזרה על אותם הצירופים.
לווייתנים גדולי סנפיר עשויים להשמיע קולות שאינם חלק מהשיר, במיוחד במהלך טקסי החיזור. כמו כן משמיעים לווייתנים גדולי סנפיר מחלקה שלישית של קולות המכונים "קריאת האכלה". זהו צליל רם הנמשך בין 5 ל-10 שניות בתדירות כמעט קבועה. לווייתנים גדולי סנפיר צדים בדרך כלל בחבורה, שוחים מתחת ללהקה של דגים וכולם מזנקים במאונך דרך הדגים ומחוץ למים יחדיו. הצליל המכונה "קריאת האכלה" מושמע מייד לפני זינוק זה. המטרה המדויקת של קריאה זו אינה ידועה, אך המחקר הראה כי הדגים יודעים את משמעותה. כשהקלטה של צליל זה הושמעה ללהקות של מליחים הם הגיבו בבריחה ממקור הקול על אף שלא נראה אף לווייתן בסביבה.
קולות הלווייתנים האחרים
רוב לווייתני המזיפות מפיקים קולות בתחום התדרים של 10-15 הרץ. עם זאת ביולוגים ימיים מהמכון האוקיינוגרפי "וודס הול" דווחו בכתב העת "ניו סיינטיסט" בדצמבר 2004, כי עקבו במשך 12 שנה אחר לווייתן בצפון האוקיינוס השקט ש"שר" בתדר של 52Hz (ראו כתבה בנושא). המדענים אינם מסוגלים להסביר כיום את החריגה הדרמטית מהנורמה, עם זאת הם אומרים כי הם בטוחים שהלווייתן היה לווייתן מזיפות. כיוון שהסיכויים שמדובר במין חדש הם קלושים ביותר, יוצא שלמין ידוע של לווייתנים יש תחום תדרים נרחב יותר ממה ששיערו קודם.
רוב הלווייתנים האחרים והדולפינים מפיקים צלילים בדרגות משתנות של מורכבות. לפרטים, ראו בערכים העוסקים במינים שונים (רשימת המינים מצויה בערך לווייתנאים). מקרה מיוחד הוא הלבנתן המפיק מגוון נרחב של שריקות, נקישות ופעימות ולכן יש המכנים אותו "כנרית ים".
קשרי הגומלין עם האדם
שירת הלווייתן כמקור השראה. בתמונה, עטיפת הספר "שירת הלווייתן" מאת רוברט סיגל. סיפור אגדה על לווייתנים
בעוד שחוקרים אחדים כתבו כי שירת הלווייתנים קבלה תשומת לב שאינה ראויה לה פשוט משום שהחיות מצויות מתחת לפני המים, רוב החוקרים של היונקים הימיים מאמינים כי לקולות יש תפקיד חיוני בהתפתחותם ובקיומם של היונקים הימיים. ניתן לטעון כי המתנגדים לציד לווייתנים האנישו את התנהגות הלווייתנים בניסיון לחזק את טיעוניהם. ולהפך, מדינות התומכות בציד לווייתנים נוטות להמעיט במשמעות הצלילים, כשהן מציינות שאיש אינו מתרגש מגעיית הפרות.
חוקרים משתמשים במיקרופונים תת מימיים (לעתים קרובות זו התאמה של ציוד צבאי שנועד לאתר צוללות) כדי לוודא את מיקומו המדויק של המקור לקולות הלווייתן. שיטותיהם מאפשרות לאבחן לאיזה מרחק באוקיינוס יכול הצליל להגיע. מחקר שנעשה על ידי ד"ר כריסטופר קלארק (Christopher Clark) מאוניברסיטת קורנל תוך שימוש במידע צבאי שהתפרש על פני 30 שנה, הראה כי קולות הלווייתן מסוגלים להגיע למרחק של עד 3,000 ק"מ. בנוסף להענקת מידע על צורת הפקת השירה, מידע זה מאפשר לחוקרים לעקוב אחר נתיבי הנדידה של הלווייתנים בתקופה בה הם שרים (תקופת ההזדווגות).
קלארק טוען כי ייתכן שבתקופה שקדמה להשמעת קולות מעשי ידי אדם בים, היו קולות הלווייתן מסוגלים להגיע מצד אחד של האוקיינוס למשנהו. מחקרו הראה כי רעש הרקע הנובע מספינות מכפיל את עוצמתו בכל עשור. לכך יש השפעה של הקטנת הטווח של קולות הלווייתנים לחצי. אלה המאמינים כי שירת הלווייתנים חיונית לרווחתה של אוכלוסיית הלווייתנים, מודאגים במיוחד מרעש רקע זה. מחקרים אחרים הראו שהרעשים שמקורם בתנועת הספינות המתגברת במימי מפרץ ונקובר גרמה לקטלנים לשנות את התדירות ולהגדיל את המשרעת של קולותיהם, בניסיון לכאורה להתגבר על רעש זה. אנשי איכות הסביבה חוששים כי פעילות ספינות זו מכניסה את החיה למתח בלתי רצוי ואף עלולה להקשות עליה את מציאת בן הזוג.
נכתב במקור על ידי SERP
