Opdager marsvin ikke nettet i jagten på fisk?

Marsvin orienterer sig primært ved hjælp af en biologisk sonar, som de anvender til ekkolokalisering. Ved ekkolokalisering udsender marsvinet lyd, i form af klik, som reflekteres fra de objekter lyden rammer. De ekkoer, der kommer retur, bruger marsvinet til at bedømme afstand og retning til objektet. Lyden tager form af de objekter de reflekteres fra, så ekkoerne derved giver marsvinet et billede om objektets udformning. Det formodes, at marsvin med deres ekkolokalisering kan have svært ved at skelne to objekter, der er tæt på hinanden, for eksempel en fisk i et net. Lyd udbredes meget hurtig gennem vand, og ekkoerne fra marsvinenes ekkolokaliserings klik kommer derfor hurtigt tilbage igen. Den høje hastighed af lyden, og derved korte tid for ekkolokaliseringsklikket at komme frem og tilbage igen, kræver at dyrene kan registrere den meget lille tidsforskel i ekkoet fra to objekter, der er tæt på hinanden. Dyrene skal derved have en meget hurtig lydbehandlingstid, for at kunne skelne mellem objekter tæt på hinanden. Eksperimenter på delfinarten Øresvin (Tursiops truncatus) estimerer en lydbehandlingstid på 264 µs (0,000264 sekunder). Det har medført hypotesen om, at marsvin nok også har en meget hurtig lydbehandlingstid. Lydbehandlingstiden giver en teoretisk afstand på 20 cm mellem to objekter, hvor dyrene ikke længere kan skelne mellem disse. Når to objekter er tæt på hinanden, vil begge ekko komme tilbage til marsvinet inden for lydbehandlingstiden og måske få marsvinet til at opfatte to ekkoer som ét samlet.

Test af ekkolokalisering

For at teste hvorvidt marsvin reelt ikke kan skelne to ekkoer, der ankommer med meget kort tidsforskydning indenfor deres estimeret reaktionstid, blev to af Fjord&Bælts marsvin undersøgt af forskerne fra Århus Universitet. Fjord&Bælts marsvin blev trænet til at skelne mellem to ens udseende metal kugler, én af aluminium og én af stål. Kuglerne var af samme størrelse, men gav svagt forskellige ekkoer. Marsvinene fik bløde øjenkopper på, og brugte derfor udelukkende deres sonar til at skelne mellem de to metalkugler. Målet var, at marsvinene ved at røre aluminiumskuglen med snuden viste, at den havde fundet netop den kugle, som den var trænet til at finde. Under dataindsamlingen blev kuglerne placeret med forskellige indbyrdes afstande under vandoverfladen. [video width="1280" height="720" mp4="https://fjordbaelt.dk/wp-content/uploads/2021/10/eigil-balls.mp4"][/video]

Video tilladelse fra Magnus Wahlberg

Når marsvinene på Fjord&Bælt kom tæt på et objekt, øgede de antallet af klik, men skruede ned for lydstyrken, på nøjagtig samme måde som flagermus gør. Når der var distraherende objekter i nærheden, f.eks. når stålkuglen var tæt på aluminiumskuglen, øgede marsvinene antallet af klik og skruede ned for lydstyrken tidligere end normalt. Resultaterne viste også, at desto tættere kuglerne var på hinanden, jo længere tid tog det marsvinet at finde den rigtige kugle, aluminiumskuglen. Det ser altså ud til at opgaven bliver sværere, når de to kugler er tæt på hinanden. Marsvin bliver derfor nødt til at øge deres fokus ved at klikke oftere og lavere (færre forstyrrende ekkoer fra omgivelserne) når der er flere objekter tæt på hinanden. Marsvinene var dog væsentlig bedre til at skelne de to metalkugler fra hinanden end forventet. Og det viste sig, at deres reaktionstid faktisk var tættere på 50 µs end de estimerede 264 µs fra delfinarten Øresvin. Det kan de også takke deres meget retningsbestemte sonar for. Sonaren laver en lydkegle ud fra marsvinet. Lydkeglen giver kraftige ekko fra de ting der er i fokus, og væsentlig lavere ekko fra de objekter der ikke er i fokus. Det betyder dog, at marsvinet skal flytte hovedet for at ændre sit sonars fokus. Når der var flere objekter tæt på hinanden, flyttede de hovedet så de fik hvert af objekterne i fokus. De gentog dette nogle gange før de traf et valg om, hvilken kugle der var den rigtige. Jo tættere kuglerne var på hinanden, jo flere gange gentog de denne adfærd før de besluttede sig.

Fotograf: Solvin Zankl Original videnskabelige artikel: https://doi.org/10.1242/jeb.242779

Hvorfor er sådan et studie vigtigt?

Marsvin ender ofte i fiskenet og risikere at drukne, selv om de teoretisk har en sonar, der kan registrere nettet. En mulig forklaring er, at når fisk er tæt på nettet kræver det ekstra koncentration fra marsvinet at fokusere på fisken. Ekkolokaliseringsopgaven bliver sværere og marsvinet er måske mindre opmærksom på de omkringværende farer i form af fiskenettet. Ydermere skaber støj fra menneskets aktiviteter på vandet et forstyrrende element, der kan have indflydelse på marsvins evne til at ekkolokalisere. Det kender vi selv fra f.eks. et støjende arbejdsmiljø, der kan give koncentrationsbesvær. Så når ekkolokaliseringsopgaven bliver mere kompleks, kan antropogene (menneskelige) forstyrrelser have en større indflydelse.