Visslingar och klick – så skapar valarna ljud med pannan

Tandvalar som späckhuggare, kaskelotter och delfiner är rovdjur som äter 200 miljoner ton fisk och skaldjur per år – mer än vad vi människor fiskar upp. När de jagar använder de långsamma och snabba klickljud, som ekolod, för att hålla koll på hur bytesdjuren rör sig och kunna följa efter dem även i mörkret långt ner i havet.

– Djuren skapar de högsta ljud något djur på planeten kan skapa, och de gör det mer än 1 000 meter ner i havet, säger Peter Madsen, professor vid institutet för biologi och zoofysiologi vid Århus universitet i Danmark.

Hur djuren klarar det var något av ett mysterium för forskarna. På så stora djup trycks luften ihop så mycket att det bara finns mindre än en procent kvar.

Tandvalarna har dessutom en bred repertoar av andra ljud. De kommunicerar med varandra med grymtningar och visslingar, fast de till skillnad från människan och andra däggdjur på land saknar struphuvud och stämband.

Ljuden skapar de istället med ett organ i huvudet, bakom en fettkudde som kallas melon som fokuserar ljudet och ger delfinerna sin karakteristiska bula i pannan.

Men hur ljudorganet fungerar, och hur valarna kan använda det till att framställa så många olika typer av ljud, har varit svårt att undersöka. Forskare har fått förlita sig på inspelade ljud och obduktioner av döda djur.

Nu har Peter Madsen och hans medarbetare med hjälp av mätinstrument på tränade delfiner, försök på organ från döda djur, inspelningar under flera veckor av alla ljud från märkta djur i det fria och metoder från studier av mänskliga röster lyckats kartlägga hur ljuden skapas.

– Det är djur med stora hjärnor, större än människans. Och vill de inte bli märkta eller undersöka kan vi inte märka dem, säger Peter Madsen.

Resultaten från studien publiceras i veckans nummer av tidskriften Science och presenterades vid en presskonferens vid den årliga konferensen för den amerikanska vetenskapsorganisationen AAAS i Washington.

Forskarna fann att valarnas ljudorgan fungerade förvånansvärt likt vårt struphuvud, trots att de har utvecklats oberoende av varandra. Genom att kontrollera luftflödet som passerar genom det skapar djuren ljud.

Tandvalarna har också olika röstregister, visar studien, där ljudorganen används på olika sätt – något som tidigare bara har dokumenterats hos människor och kråkfåglar. Klickljuden kan motsvara en knarrande röst hos människan, grymtanden den vanliga rösten och visslingarna den falsettröst vi använder för att sjunga eller joddla.

Forskarna löste också mysteriet med hur tandvalarna kan låta på stora djup i havet.

– De har en reservoar med luft som de kan återanvända och skicka fram och tillbaka inne i huvudet. De stänger igen nosen helt och hållet, och kontrollerar luftflödet lite på samma sätt som en trumpetspelare, säger Coen Elemans vid institutionen för biologi vid Syddansk universitet.

Peter Madsen är orolig för vad som händer när vi människor påverkar ljudbilden i havet.

– Vår båttrafik tillför mer och mer buller i haven. Om tandvalarna inte kan överrösta den kan de varken jaga eller kommunicera, säger han.

Eftersom klickljuden fungerar som ekolod eller ultraljud kan djuren kommunicera på andra sätt än vi.

– Ännu vet vi inte vad de säger till varandra. Men en delfinhona kan till exempel inte dölja att hon är dräktig. De andra kan skanna hennes livmoder och se ungen, säger Peter Madsen.