Száz éves rejtélyt oldottak meg a tudósok: ezért nem lehetnek még nagyobbak a bálnák

Hosszúszárnyú bálna (Megaptera novaeangliae) a borjával ( a kép illusztráció)

Ha már ennyire nagyok a bálnák – mert hogy a bálnák tényleg nagyon nagyok –, miért nem lehetnek még nagyobbak? A rövid válasz: mert annyi ennivaló a világon nincs, ami fenntartaná az ennél is nagyobb élőlényeket.

Harminc méteres hosszukkal és több mint 100 tonnás tömegükkel a kék bálnák a Földön valaha élt leghatalmasabb állatok. A többi bálna sem kicsi – például a gyilkos bálnák is nagyobbak, mint a legtöbb szárazföldi állat –, de a kék bálna mellett minden más, beleértve a fogasceteket is, porban labdázó kisgyereknek tűnik. Vajon mi választja el egymástól a cetek két markánsan elkülönülő súlycsoportját, a szilásceteket és a fogasceteket? És ha már ennyire gargantuaira nőnek a kék bálnák, mi az akadálya, hogy még nagyobbak legyenek?

„A kék bálnák és az ámbráscetek nem egyszerűen csak 'nagyok' – fog bele Nicholas Pyenson, a hajdanvolt tengeri emlősök kiállításának kurátora a Smithsonian Intézet (Egyesült Államok) Nemzeti Természettudományi Múzeumában –, hanem a valaha kialakult legnagyobb állatok közé tartoznak. Vetekednek a legtermetesebb dinoszauruszokkal, sőt esetenként túl is szárnyalják őket. Ez elég szép teljesítmény. De ha már ennyire futja, vajon miért nem nőnek még nagyobbra?"

Kék bálna a felszínen pihen Forrás: NurPhoto/Tharaka Basnayaka/NurPhoto/Tharaka Basnayaka

A biológusokat egy évszázada foglalkoztatja a kérdés, hogy általánosságban mi korlátozza az állatok méretét – mondta el Pyenson. Mivel a Föld jelenlegi méretrekorder élőlényei idejük túlnyomó részét az óceán mélyén töltik, ahol nehéz pontosan nyomon követni viselkedésüket, a méretüket megszabó tényezőket illetően eddig legfeljebb találgatni lehetett. Most viszont egy nemzetközi kutatócsoport Pyenson és Jeremy Goldbogen, a Stanford Egyetem biológusa irányításával több száz szabadon mozgó és táplálkozó cet adatait rögzítette, ami lehetővé tette számukra annak meghatározását, hogy a különböző méretű cetfajok egyedei mennyi energiát fektetnek a táplálékszerzésbe, és ebből mennyi nettó kalóriabevételük származik. A Science legújabb számában közzétett eredményeikből kiderül, hogy valamennyi cetfaj méretét a préda elérhetősége korlátozza, de csak a szűrve táplálkozó bálnák – köztük a kék bálnák – fejlesztettek ki olyan táplálkozási stratégiát, amely igazán jó energiamegtérülést mutat, s aminek a Földön valaha létezett leghatalmasabb testméretüket köszönhetik.

Egy kék bálna kipreparált szíve Forrás: dpa Picture-Alliance/AFP/Bernd Settnik

Az adatok begyűjtése annak a több mint két tucat tudósnak az érdeme, akik a másfél méteres barna delfintől a gigantikus kék bálnáig a legkülönbözőbb méretű cetfajok egyedeit felkutatták és megjelölték. Az állatok víz alatti aktivitásának nyomon követéséhez tapadókorongokkal ideiglenesen rögzíthető multifunkciós szenzorokat használtak. Ezeket a csónakjukból hosszú rúddal kinyúlva ügyeskedték fel a cetek hátára, amikor azok éppen a felszínre bukkantak. Az így felapplikált high-tech érzékelők gyorsulás- és nyomásmérő, valamint kamera és víz alatti mikrofon segítségével közvetítették az állatok tevékenységének minden apró részletét, amint azok alámerültek táplálkozni. A környező vizekbe kihelyezett szonárok jelei, valamint a korábban kifogott bálnák gyomortartalma alapján a tudósok a zsákmány mennyiségét is meg tudták becsülni valamennyi követett cet közelében.

A csoport Grönlandtól az Antarktiszig több mint 10 ezer táplálkozási esemény adatait elemezte, és ezek alapján minden egyes egyedre kiszámították a táplálékszerzés energetikai költségét és bevételét. „Az energia minden életforma számára az alapvető valutanem, és mi arra voltunk kíváncsiak, hogy a különböző testméretű és táplálkozási stratégiájú cetekben hogyan alakul az energiabevitel és az energiafelhasználás mérlege – magyarázta Goldbogen. – A két mennyiség aránya megmutatja a cet táplálkozási hatékonyságát, amiből következtethetünk arra, miért különböző méretűek a cetfajok, és a nagyok miért nem még nagyobbak."

Egy másik óriás, a hosszúszárnyú bálna (Megaptera novaeangliae) a borjával Forrás: Biosphoto/Gabriel Barathieu / Biosphoto/Gabriel Barathieu

A kutatók megállapították:

a testméret és az energiamegtérülés közötti kapcsolat attól függ, hogy az adott cetcsoport milyen táplálkozási stratégiát fejlesztett ki az evolúció során.

Egyes bálnák az óceánvizet átszűrve táplálkoznak, oly módon, hogy úszás közben az apró prédaállatok egész rajai áramlanak be a szájukba, míg a fogascetek egyenként ejtik el zsákmányukat. A kék bálnák, a púposbálnák és egyéb szűrve táplálkozók szájában szilák – vékony, hajlékony lemezek – sorakoznak, s ezek segítségével szűrik ki a kis méretű, főleg rákokból álló zsákmányukat az óceánvízből. A parányi prédaállatoktól hemzsegő vizeken átúszva csaknem mindig több kalóriát szereznek, mint amennyit befektetnek – olvasták ki az adatokból a kutatók. A szűrve táplálkozó bálnák számára az óriási testméret nem jelent akadályt: a kutatásban szereplő legnagyobb fajok, a kék bálnák, a púposbálnák és a barázdásbálnák rendre kedvezőbb energiamérleggel zárták a táplálkozást, mint akármely másik cet.

A fogascetek ezzel szemben echolokációval tájolják be zsákmányukat, és egy táplálkozási esemény során egyetlen prédát ejtenek el. A szűrve táplálkozóknál mélyebbre is kell úszniuk, hogy bőséges és nagyméretű zsákmányra – termetesebb halakra és mélytengeri tintahalakra – akadjanak. Nemigen akad más melegvérű ragadozó, amely az óceán olyan mélységeibe merészkedne, ahol a fogascetek vadásznak. „300 méteres mélység alatt már semmi sincs, csak a tintahalak, amiket megehetsz" – érzékeltette Pyenson. Viszont a tintahalakat üldözni kell, ami az adatok tanúsága szerint igen sok energiát felemészt, különösen a legnagyobb termetű fogascetek esetében. Előfordult, hogy a legnagyobb fogascetek nem szereztek annyi zsákmányt sem egy-egy mélytengeri portya során, amennyi fedezte volna az odajutásuk energiaköltségét. „Szó szerint képtelenek annyit enni, hogy energetikailag megtérüljön a merülés, mert fel kell jönniük a felszínre levegőt venni" – mutatott rá a kutató.

Az egyik legnagyobb alkotóeleme az óceáni zooplanktonnak, a krill (Euphausia sp.) Forrás: Wikimedia Commons

A csaknem 20 méteres testhosszt elérő ámbráscetek nemcsak a ma élő fogascetek közül a legnagyobbak, de összes letűnt ősüket is túlszárnyalják méretben. A különböző testméretű fogascetekre kiszámított energiamegtérülési mutatók alapján „a mai ámbráscetek a biológia határait ostromolják" – hangsúlyozta Pyenson. A csoport kalkulációi azt mutatják, hogy ha kicsivel is nagyobbak lennének, az ámbráscetek már nem tudnának eleget fogyasztani a legnagyobb méretű tintahal-zsákmányukból ahhoz, hogy fenntartsák testméretüket. Egyszerűen nincs annyi nagy tintahal az óceánban, amennyi a mainál méretesebb ámbrásceteket eltartana.

A szűrve táplálkozó bálnák méretét nem úgy korlátozza az elérhető zsákmány mennyisége, ahogy a fogascetekét. Az apró, krillnek nevezett rákok, amivel ők táplálkoznak, kimeríthetetlen bőségben tenyésznek az óceánban – igaz, a krillek mindig csak rövid időre szaporodnak el, a világtengerek különböző pontjain más és más időben. Ezért az óceánok mai gigászainak méretét végső soron az limitálhatja, hogy zsákmányuk bőséges ugyan, de csak szezonálisan elérhető – vonja le a következtetést Goldbogen és Pyenson.

Egy 25,2 méteres kék bálna csontváza a londoni természettudományi múzeumben Forrás: AFP/Tolga Akmen

„A legnagyobb testű szilásceteknek a krillrajokban rejlő energiát a magas földrajzi szélességek néhány legtermékenyebb nyári hónapja alatt kell kiaknázniuk – fejtette ki Goldbogen. – A magas hatékonyságú szűrve táplálkozó stratégia lehetővé teszi, hogy ezek a bálnák jelentős zsírtartalékokat halmozzanak fel, amelyekből aztán fedezni tudják az alacsonyabb szélességeken fekvő óceáni medencékbe való vándorlásukat. A párzás ugyanis ezeken a vidékeken zajlik, ahol viszont a táplálékellátottság jóval gyérebb."

A tanulmány rávilágít arra, mennyire ingatag helyzetet foglalnak el a cetek a maguk ökoszisztémájában. „Elgondolkodtató, hogy milyen veszélyes dolog bálnaként ezen az energetikai pengeélen táncolni" – emelte ki Pyenson, hozzátéve: a klímaváltozás, a túlhalászat és az óceánokat fenyegető egyéb veszélyek tovább súlyosbítják a helyzetet. „Képzeljük el, hogy kék bálnák vagyunk, és az egyetlen zsákmányunk a krill. Mármost, ha bármi történik, ami a krillpopulációt megtizedeli, evolúciós zsákutcában találjuk magunkat, mert nem bírunk eleget enni ahhoz, hogy fenntartsuk magunkat – vázolta fel a kutató. – Jó okunk van tehát arra, hogy megpróbáljuk jobban megérteni a bálnák és zsákmányuk között fennálló ragadozó-préda kapcsolatokat."

A Camarasaurus egy nagyjából 20 méteres, több tucat tonnás saurupoda volt Forrás: leemage/©Raul Lunia/Novapix/Leemage/Raul Lunia

A gigászi méret és a vele járó hatalmas étvágy egyébként evolúciós újdonságnak számít a bálnák történetében. Pyenson, Goldbogen és munkatársaik egy 2017-es tanulmányukban azt találták, hogy a mai bálnák ősei egészen 5 millió évvel ezelőttig viszonylag visszafogott méreteket értek el, ekkor viszont úgy evolváltak, hogy képessé váltak a gazdag, de elszórtan elhelyezkedő táplálékforrások kihasználására. Amúgy a szerzőpáros szerint azok az egészen más óriások, akik 100 millió éve dübörögtek a Földön, valószínűleg hasonló okokból, vagyis a táplálék korlátozott elérhetősége okán nem nőhettek még nagyobbra. „Nem tudhatjuk pontosan, hogy a szauropoda dinoszauruszok nyájai mekkora pusztítást végeztek a kréta kori erdőkben, de alighanem alaposan tarra rágták őket" – vélekedik Pyenson.