Napnyugta környékén verődnek össze a többmilliós halrajok

Régóta kérdés a kutatók számára, mi váltja ki egy-egy több millió egyedből álló hal- vagy éppen sáskaraj összeverődését, illetve ezután mi irányítja a mozgásukat. Egy új módszernek köszönhetően egy lépéssel közelebb kerültünk ennek megértéséhez. Heringeken végzett vizsgálatok során megállapították, hogy az íváskor gyülekező állatok egy kritikus egyedsűrűséget elérve hirtelen vonzani kezdik társaikat, s így akár 250 milliós halrajok is gyorsan kialakulhatnak.

Különféle állatfajok hasonló módon alkotnak nagyobb csoportokat, ezért a kutatók már jó ideje próbálnak egységes szabályokat találni a csoportképzésre. Vadon élő állatok esetében mind ez idáig a legnagyobb problémát a csoport térbeli és időbeli viselkedésének egyszerre történő mérése okozta, például nagy madárcsapatoknál vagy rajzó sáskáknál. Nicholas C. Makris, a Massachusetts Technológiai Intézet (MIT) kutatója kollégáival egy olyan tengeri halrajok vizsgálatára alkalmas műszert hozott létre, amely pillanatfelvételek készítésével lehetővé teszi az olykor 40 kilométer széles halrajok részletesebb elemzését is. Eredményeikről a Science 2009. március 27-i számában számoltak be.

A készülék (Ocean Acoustic Waveguide Remote Sensing, OAWRS) a saját maga által kibocsájtott hanghullámok visszaverődését érzékelve 75 másodpercenként képes felvételt készíteni. Hatótávolsága 100 kilométer, segítségével lehetőség nyílik nemcsak a halak mozgásának folyamatos vizsgálatára, de a sűrűségük becslésére is. Ez nagy előrelépés a korábban használt halkeresőkhöz képest, Makris professzor megfogalmazása szerint "az OAWRS révén láthatjuk az egész filmet, míg a korábbi eszközökkel csak egyetlen pontot néztünk az egész mozivásznon".

A tömeg csábítása

A vizsgálat során megfigyelt halrajok több mint 99 százalékát heringek (Clupea harengus) alkották, amelyek rendszeresen képeznek többmilliós rajokat íváskor. A heringek jelentős szerepet játszanak a tengeri ökoszisztémák különböző táplálkozási szintjeinek - a planktonok és a nagyobb testű ragadozók, például delfinek, fókák (és az ember) - összekapcsolásában. A megfigyelések helyszíne a Bostonhoz közeli Georges-pad volt, amely a Maine-öbölben élő heringek elsődleges ívóhelye. Az öböl egykor nagy halászati jelentőséggel bírt, ám halállománya a túlhalászat miatt az 1970-es években összeomlott. Korábbról már ismert volt, hogy az itt élő heringek ősszel, íváskor először a pad északi részén, a mélyebb vizekben gyülekeznek, majd onnan úsznak le délre, a sekélyebb vizekbe.

Makris és munkatársai megállapították, hogy a hatalmas halrajok kialakulása láncreakciószerűen megy végbe abban az esetben, ha a halak sűrűsége eléri a négyzetméterenkénti 0,2-es egyedszámot. Megfigyelték, hogy ezt a kritikus értéket elérve hirtelen megugrik a halak sűrűsége, azaz rövid idő alatt nagyon sok hal gyűlik össze, akár az 5,4 hering/m²-es egyedsűrűséget is elérve. Az ilyen gigantikus halrajok képződése mindig a késő délutáni órákban, illetve a napnyugtával egy időben történik, s ezt követően indulnak csak meg a szervezett csoportmozgások a déli ívóhelyek felé. (A halaknak az éjszaka leple alatt kevésbé kell tartaniuk a ragadozóktól, így nyugodtabban ívhatnak.) Valószínűleg a társak közelsége, a vizuális ingerek és a különböző szaganyagok azok, amelyek ilyenkor összehangolják a nőstények ikrázását. Reggel aztán a heringek szétszélednek, és visszahúzódnak a mélyebb vizekbe.

Az OAWRS által készített felvételeken jól látható, amint napnyugta (18.16) előtt már heringek milliói gyülekeznek a Georges-pad északi szegélyénél (A-tól F-ig). A napnyugta után (G-től L-ig) készült felvételeken látszik, ahogy egyre sűrűbb lesz a halraj, és észak felől délre mozog. Az L ábrán becslések szerint nagyjából 250 milliós a heringraj. (A tengelyeken a 0 az OAWRS készülék helyzetét jelöli, vízszintesen a pad szélessége, függőlegesen a hosszúsága olvasható le az ábráról. A különböző színek a halak sűrűségét jelzik. Forrás: Science/AAS)

A halrajokban nincsenek vezetők

A heringek nemcsak íváskor, hanem egyébként is szívesen tömörülnek hatalmas halrajokba. Ennek célja általában a ragadozók elleni védekezés, mert a csoportban úszkáló halakra kevésbé szívesen támadnak rá a ragadozók, mint a magányosakra. A halak állandó, pontosan szinkronizált mozgása és csillogó, irizáló pikkelyeik azt a képzetet is kelthetik a ragadozóban, mintha egyetlen nagy állattal lenne dolga, és ez megzavarhatja viselkedését.

Vizsgálatok azt mutatják, hogy a halrajokban nincsenek vezetők, az egyedek folyamatosan változatják helyüket a csoporton belül. A halrajok és más nagy állatcsoportok mozgásának szimulálására a kutatók már több modellt is készítettek, amelyeket önorganizációs modelleknek neveznek. Ezek a csoportszinten tapasztalt jelenségeket az egyedi viselkedések alapján magyarázzák meg. A halrajban lévő heringeknek például nincsen rálátásuk a csoport egészére, csupán a saját környezetüket érzékelik, és a közvetlen szomszédaik viselkedését utánozzák.

A bőség zavara

A csoportok létrejöttének egyik leggyakoribb oka a ragadozók elleni védekezés. Az egymástól távol röpködő seregélyek azonnal összetömörülnek, és sűrű rajban repülnek tovább, ha egy ragadozó madarat, például sólymot vesznek észre. E viselkedés hátterében részben a legelemibb "valószínűségszámítás" húzódik meg. Képzeljünk el egy éhes ragadozót, amelyik prédára lesve portyázik a szavannán. Ha egy olyan gnúval találkozik, amelyik egyedül legel, biztosan őt cserkészi be, és minthogy nem kell semmi másra figyelnie, jó eséllyel el is kapja. Sokkal gyakoribb eset azonban, hogy a gnúk több ezer tagot számláló csordákban legelnek. Ha egy ezerfős csoporttal számolunk, az egyes állatok átlagos veszélyeztetettsége ezredrészére csökken. Ezt a jelenséget felhígulási effektusnak hívjuk. Minthogy a csoport szélén elhelyezkedő állatok kockázata nagyobb, nem meglepő, hogy a legtöbb állat a raj közepe felé igyekszik, így állandó centripetális mozgás alakul ki a csoportban. Az etológusok ezt a típusú csoportosulást találóan az önző bandának nevezik. Az önzőbanda-hipotézis sok halraj szerveződését is megmagyarázza.

A témáról bővebben Háromra támadunk! - Együttműködő viselkedés az állatvilágban című cikkünkben olvashat.

Az OAWRS és a klasszikus haldetektorok egyaránt akusztikus jeleket bocsátanak ki, s a visszaverődő hanghullámok segítségével határolják be a halakat. Ám míg a hagyományos készülékek magas frekvenciájú hanghullámokat használnak, az új műszer sokkal alacsonyabb frekvenciájú jelet ad, amely jelentősen nagyobb távolságokat képes megtenni és a detektáláshoz megfelelő erősséggel visszatérni.

A kutatók szerint a készülék révén könnyebbé válhat a nagy tengeri halrajok monitorozása és részletesebb információ szerezhető a tömegességükről, viselkedésükről. Ezek pontosabb ismeretében alaposabban megtervezhető a védelmük, biztosítva fennmaradásukat a halászati igények kielégülése mellett - olvasható a tanulmányban.

Makris elképzelhetetlennek tartja, hogy a műszer a halászok kezébe kerüljön, hogy aztán ők pont ellenkezőleg, a sikeresebb fogás érdekében használják. Mint elmondta, szerinte az OAWRS-t nem lehet titokban használni, már csak azért sem, mert azt szeretnék, hogy előbb-utóbb az összes tengerparti országnak rendelkezésére álljon, hogy folyamatosan ellenőrzés alatt tarthassák vizeiket.

Forrás: Science/AAAS