צרחות שקטות: פתיחת המסתורין של תקשורת אולטרסאונד בצפרדעים

לראשונה בדרום אמריקה, חוקרים תיעדו את השימוש באולטרסאונד על ידי צפרדע אנדמית ליער הגשם האטלנטי בברזיל, שיש בו יותר מִין של דו-חיים מכל מדינה אחרת. צפרדעים אחרות עשויות להשתמש בשיחות בתדירות גבוהה מאוד.

מחקר שדווח בכתב העת אקטה אתולוגיקה תיעד את השימוש באולטרסאונד על ידי דו-חיים לראשונה בדרום אמריקה. הוא גם מתאר את המקרה המתועד הראשון של שימוש באולטרסאונד להגנה מפני טורפים, בקריאת מצוקה בעוצמה חודרת אוזניים לבעלי חיים רבים, אך בלתי נשמעת לבני אדם.

"כמה טורפים פוטנציאליים של דו-חיים, כמו עטלפים, מכרסמים ופרימטים קטנים, מסוגלים לפלוט ולשמוע צלילים בתדר הזה, שבני אדם לא יכולים. אחת ההשערות שלנו היא שקריאת המצוקה מופנית לחלק מאלה, אבל יכול להיות גם שפס התדרים הרחב הוא כללי במובן זה שהוא אמור להפחיד כמה שיותר טורפים", אמר אוביראטה פריירה סוזה. המחבר הראשון של המאמר. המחקר היה חלק ממחקר המאסטר שלו במכון לביולוגיה של אוניברסיטת קמפינס (IB-UNICAMP) במדינת סאו פאולו, ברזיל, עם מלגה מ-FAPESP.

חושפים את העולם האולטראסוני של דו-חיים

השערה נוספת היא שהצעקה נועדה למשוך חיה אחרת לתקוף את הטורף המאיים על הדו-חיים, במקרה זה, צפרדע עלה (Haddadus binotatus), מין אנדמי ליער הגשם האטלנטי הברזילאי.

החוקרים תיעדו את קריאת המצוקה בשתי הזדמנויות. כאשר ניתחו את הצליל באמצעות תוכנה מיוחדת, הם גילו שיש לו טווח תדרים של 7 קילו-הרץ (kHz) עד 44 קילו-הרץ. בני אדם אינם יכולים לשמוע תדרים גבוהים מ-20 קילו-הרץ, אשר מסווגים כאולטרסאונד.

תצפיות על התנהגויות הגנה בצפרדעים

בזמן שהיא פולטת את קריאת המצוקה שלה, הצפרדע הזו עושה סדרה של תנועות אופייניות להגנה מפני טורפים. הוא מרים את החלק הקדמי של גופו, פותח את פיו לרווחה ומזיז את ראשו לאחור. לאחר מכן הוא סוגר חלקית את פיו ופולט קריאה שנעה בין רצועת תדרים הנשמעת לבני אדם (7 kHZ-20 kHz) לפס אולטרסאונד בלתי נשמע (20 kHz-44 kHz).

"לאור העובדה שמגוון הדו-חיים בברזיל הוא הגבוה בעולם, עם יותר מ-2,000 מינים מתוארים, לא יהיה מפתיע לגלות שגם צפרדעים אחרות פולטות קולות בתדרים אלה", אמרה מריאנה רטוצ'י פונטס, א. מחבר שותף של המאמר ומועמד לדוקטורט ב-IB-UNICAMP עם מלגה מ-FAPESP.

תקשורת אולטראסונית פוטנציאלית בין מינים

ייתכן שהשימוש באסטרטגיה זו על ידי מין אחר התגלה בטעות על ידי פונטס עצמה. בינואר 2023, במהלך ביקור בפארק התיירות של מדינת ריביירה עילית (PETAR) באיפורנגה, מדינת סאו פאולו, פונטס ראה על סלע חיה שהיא כנראה צפרדע גדולת הראש של הנזל (Ischnocnema henselii), למרות שהיא לא אספה את החיה כדי לזהות את המין במדויק.

כשהיא מחזיקה את הצפרדע ברגליו בניסיון לצלם, היא הופתעה לגלות שתנועת ההגנה וקריאת המצוקה שלה דומות מאוד לאלו של H. binotatus. צפע בור שרוך (Bothrops Jararaca) היה במרחק מטרים ספורים, כנראה מאשש את ההשערה שהתנהגות זו היא תגובה לטורפים.

מחקר אבולוציה וכיוונים עתידיים

היא הצליחה להקליט סרטון אבל לא הצליחה לנתח את פס הקול כדי לאשר את נוכחות פס התדרים של האולטרסאונד. אחיזה ברגלי צפרדע היא מהלך המשמש בדרך כלל חוקרים כדי לדמות התקפה של טורף, על פי התיעוד של H. binotatus.

"שני המינים חיים בפסולת עלים, דומים בגודלם (בין 3 ס"מ ל-6 ס"מ), ויש להם טורפים דומים, אז זה אפשרי I. henselii משתמש גם בקריאת המצוקה הזו עם אולטרסאונד כדי להגן על עצמו מפני אויבים טבעיים", אמר לואיס פליפה טולדו, המחבר האחרון של המאמר ופרופסור ב-IB-UNICAMP. הוא החוקר הראשי של הפרויקט "מההיסטוריה הטבעית לשימור דו-חיים ברזילאים", הנתמך על ידי FAPESP.

הפעם הראשונה שטולדו חשד בכך H. binotatus צלילים שנפלטו בתדרים גבוהים מכדי שבני אדם יוכלו לשמוע היה בשנת 2005 כשהיה מועמד לדוקטורט במכון הביולוגי של אוניברסיטת סאו פאולו (IB-UNESP) בריו קלארו. עם זאת, הוא לא הצליח לאמת תדרים מעל 20 קילו-הרץ בגלל מגבלות הציוד הזמין באותה עת.

ישנן גם הקלטות של שיחות אולטרסאונד של שלושה מיני דו-חיים אסייתיים, אך התדרים הנוגעים לכך משמשים לתקשורת בין פרטים מאותו מין. ביונקים, השימוש באולטרסאונד נפוץ בקרב לווייתנים, עטלפים, מכרסמים ופרימטים קטנים. השימוש בו על ידי דו-חיים להגנה עצמית מפני טורפים לא היה ידוע עד למחקר של Souza et al.

כעת מתכננים החוקרים להתייחס למספר שאלות שמעוררת התגלית, כמו אילו טורפים רגישים לקריאת המצוקה, כיצד הם מגיבים אליה, והאם הקריאה נועדה להפחיד אותם או למשוך את אויביהם הטבעיים. "האם יכול להיות שהקריאה נועדה למשוך ינשוף שיתקוף נחש שעומד לאכול את הצפרדע?" תהה סוזה.

המחקר נתמך גם על ידי FAPESP באמצעות מלגת דוקטורט שהוענקה לגילהרמה אוגוסטו אלבס ופרויקט נוסף בהובלת טולדו.