Wale fangen Abendessen mit Schluck wirbelnde Borsten

Buckelwale und Bowhead Wale aus spezialisierten Borsten in den Mund, effizienter fischige Bissen nab eigene Nahrungsnetze erstellen, schlägt eine neue Studie der Bartenwale.

Wenn diese Wale ernähren, öffnen einige ihre Kiefer breit, um Bissen von Meerwasser, Schluck, während andere mit halb geöffneten Mund (rammen oder fettarme Ernährung genannt) zu schwimmen. Beide setzen auf barten, ein System von behaarten Borsten, die Linie ihren Mund und Nahrung zu fangen. Die neue Studie, veröffentlicht heute (13. März) in The Journal of Experimental Biology, zeigt, dass die barten Grönlandwale und Buckelwale nicht die passive Struktur, es gedacht wurde, um zu sein, bildet aber ein wirres Netz im Wasser, das durch ihn strömt, wie die Tiere schwimmen.

Und wie die barten verwandelt wird unterscheidet sich je nach der spezifischen Wal Fütterung Stil, die Studie ergab.

"Jeder davon ausgegangen, dass barten wie ein Sieb funktioniert," sagte Studienautor Alexander Werth, Biologe am Hampden-Sydney College, VA., LiveScience. Aber sobald er Stücke von barten in einem Fluss Tank setzen, "Es wurde sofort klar, dass es ein dynamisches Gewebe statt einer statischen war."

Barten besteht aus Keratin, das Protein, das in Haaren und Fingernägeln, bildet große Platten, die einen faserigen inneren Kern umschließen. Wale haben in der Regel etwa 300 Platte Strukturen auf beiden Seiten ihrer Münder, quer zur Fahrtrichtung, das Wasser fließt. Die Wale Zungen abnutzen die inneren Kanten der Platten eine Franse zu erstellen, die Krill und andere Leckerbissen zu fallen.

Barten Biomechanik

Werth wollte die Biomechanik der Grönlandwal (Balaena Mysticetus) zu vergleichen, mit der der Buckelwal (Impressionen Novaeangliae). Er Stücke von barten aus diese Wale in einen riesigen Tank gelegt und gepumpt, Wasser und Latex-Kügelchen (Stand-ins für die Lebensmittel-Häppchen, die sie aus dem Wasser zu filtern) durch sie, dies mit einer Unterwasser-Kamera beobachten. [Siehe Video von Baleen in Bewegung]

Werth getestet kleine Abschnitte von jeder Art von barten mit Wasser Geschwindigkeiten zwischen 2 und 55 Zoll pro Sekunde (5 bis 140 Zentimeter pro Sekunde), die Wale schwimmen Geschwindigkeiten vergleichbar ist. Werth variiert auch die Winkel von den barten zwischen Parallel und senkrecht zum Durchfluss. Er beobachtete, wie viele Perlen der barten Borsten für mindestens 2 Sekunden lang gefangen.

Die einzigen Bartenplatten gefangen die meisten Perlen mit der niedrigsten Wasser Geschwindigkeiten, die Ergebnisse zeigten. Mit zunehmender Geschwindigkeit durch das Wasser strömte die Borsten aus — wie Haar weht ein starker Wind – erstellen von Lücken, wo Partikel durch rutschen könnte.

Aber barten in einzelne Platten in einem Wal Mund nicht gefunden wird, es findet sich in Zeilen, so Werth ein kleines Rack mit sechs Bartenplatten getestet. Jetzt die Borsten gebildet ein wirres Netz in das fließende Wasser, mit den meisten Perlen gefangen bei etwa 28 bis 31 Zoll/s (70 bis 80 cm/s) – genau die Geschwindigkeit Grönlandwale zu schwimmen, wenn sie sind "ram" Fütterung.

"Das erste, was, das ich sah, war, die Größe der das net hängt davon ab, wie schnell das Wasser durch ihn und in welche Richtung fließen", sagte Werth. "Die Fransen aus den angrenzenden Platten würde verwirren und einen wirklich dichten Knoten machen."

Buckelwal Fischbein war kürzer und gröber als Grönlandwale barten und weniger Perlen erfasst.

Fütterung von Stilen

Die Ergebnisse zeigen, wie die barten Grönlandwale und Buckelwale biomechanisch unterscheidet. Diese Unterschiede erklären die spezielle Fütterung Stile der zwei Arten von Walen: Bowheads Futtermittel durch kontinuierliche Ram Fütterung bei niedrigeren Geschwindigkeiten, Futtermittel-Buckelwale in intermittierende schlucken bei höheren Geschwindigkeiten.

Barten von Buckelwalen durchgeführt am besten mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Bowheads, trotz der Tatsache, die Buckelwale in der Regel schneller als Bowheads schwimmen, bei der Fütterung.

"Dies ist eine faszinierende Studie" sagte marine Ökologe Ari Friedlaender von der Duke University, der nicht an der Studie beteiligt war, LiveScience in einer e-Mail hinzufügen, dass er überrascht war, dass der Bowhead Wal Baleen besser bei höheren Strömungsgeschwindigkeiten als den Buckelwal barten fungierte.

"Wir [Grönlandwale] in der Regel als langsam füttern Tiere vorstellen, die im Grunde den Rasen mähen sind und, dass Buckelwale energischer und schneller Futtermittel sind", sagte Friedlaender, aber es scheint, dass Buckelwale bei der Fütterung tatsächlich bewegt sich mit einer ähnlichen Geschwindigkeit sein können.

Werth hofft auch, zu erforschen, wie Schadstoffe die Wale barten auswirken. "Ich bin wirklich besorgt darüber, was passieren würde, wenn der Filter mit Öl oder Schmutz verstopft", sagte er.

Tanya Lewis auf Twitter folgen @tanyalewis314 . Folgen Sie uns @livescience, Facebook oder Google +.