Elvis

Om Elvis

I maj 2011 disputerade Josefin Starkhammar vid Lunds tekniska högskola. Tillsammans med kollegor vid Lunds Tekniska Högskola och Kolmårdens forskningschef Mats Amundin, har hon utvecklat en ”akustisk pekskärm” för delfiner i sitt projekt som kallas ELVIS. Till sin hjälp i arbetet har hon haft Kolmårdens delfiner.

Delfiner har ett extra ”sinne”. De kan orientera sig och finna sin föda genom att sända ut korta, högfrekventa klickljud och sedan lyssna på de ekon som reflekteras från omgivningen. Denna förmåga är delfinerna helt beroende av eftersom det sällan är god sikt i haven där de lever. Klickljuden används även i kommunikationen mellan delfiner. Dessa högfrekventa ljud sprider sig inte så mycket åt sidorna utan fokuseras i en ganska smal stråle framåt med hjälp av melonen, den tjocka fettvävnad som finns framför delfinens blåshål. Delfinerna kan därmed rikta sin ljudstråle mot en annan individ och ”adressera” sitt budskap till just den.

ELVIS-projektet syftar till att lära sig mer om delfinernas sonarsystem och om hur de använder sin ljudstråle. I framtiden kan kanske kunskaperna användas till att vidareutveckla ultraljudsdiagnostiken inom sjukvården. Dessutom vill man överbrygga det glapp som finns mellan delfinens och människans kommunikation, så att vi kan komma lite närmre att förstå deras ”språk” och hur de tänker.

Genomförande

I forskningsprojektet har Josefin Starkhammar, tillsammans med kollegor vid Lunds Tekniska Högskola och Kolmårdens forskningschef Mats Amundin, konstruerat en skärm med 47 hydrofoner (undervattensmikrofoner), i ett rutmönster. Denna skärm sänks ner i bassängen och fixeras vid ett undervattensfönster.

När en delfin riktar sin sonarstråle mot skärmen tas ljudet upp av varje hydrofon i ett tvärsnitt av strålen och skickas vidare till en dator som omvandlar ljudet till ljus och färg, som i sin tur projiceras tillbaka på den halvtransparanta skärmen med hjälp av en PC-projektor (se figur). Ljusets färg och intensitet varierar beroende på klickljudens styrka, frekvensinnehåll och repetitionsfrekvens och ger både delfinen och försöksledaren en direkt visuell återkoppling. Det mänskliga ögat är mycket väl anpassat till att se och tolka sådana ljusintensitets- och färgvariationer och det här ger helt nya möjligheter till att finna eventuella mönster i sonarstrålens dynamik. Dessa variationer kan vara mycket snabba och svåra att följa och därför gör systemet det också möjligt att återspela sekvenser i slowmotion.

Resultat

Delfinerna har definitivt varit med på noterna när skärmen har testats och verkar tycka det här är kul! De använder sin sonarstråle för att ”måla” på skärmen; de sveper fram och tillbaka över hydrofonerna och verkar triggas av den visuella återkoppling de får.

Josefin har bland annat upptäckt att delfinerna kan skicka iväg inte bara en utan två ljudstrålar samtidigt. Strålarna innehåller lite olika frekvenser och kan riktas olika så att det faktiskt blir ett ”hål” med svagare ljud i strålens centrum. Förmodligen kan en delfin på det viset ringa in föremålet den är intresserad av bättre och till exempel inte låta en fisk slinka ut ur strålen innan den hinner sätta tänderna i den!

Systemet har också använts för att undersöka om delfiner kan hitta föremål som grävts ned i korallsand. Man har nämligen observerat delfiner i farvattnen runt Bahamas som synbarligen skannar havsbotten med sitt sonar och sedan dyker upp till en halv meter rakt ner i sanden med huvudet och backar upp med en fisk i munnen. Hela hydrofonskärmen placerades på botten i en delfininhägnad på Bahamas och täcktes med ett tunt lager korallsand. Sedan tränades en delfin att söka efter en rörbit, som gradvis täcktes av sanden. ELVIS-skärmen visade hur delfinen riktade sin sonarstråle när den letade efter rörbiten. Det visade sig att åtminstone denna delfin inte lyckades hitta rörbiten om den var helt täckt med sand, även om den passerade rakt över den med sonarstrålen.

Framtiden

Tanken är att hydrofonskärmen även ska kunna användas som en akustisk ”pekskärm” som ger delfinerna möjlighet att svara på frågor och indikera önskemål om förändringar i deras livssituation. Exempelvis kan olika symboler visas på skärmen och delfinen kan då ”klicka” på önskad symbol genom att rikta ljudstrålen mot den. När delfinerna har lärt sig betydelsen av olika symboler kan de använda pekskärmen för att kommunicera med oss. Kanske skulle de kunna välja vad de vill ha för sorts fisk, vilken lek de vill leka eller vilken tränare de vill jobba med idag!

Man skulle också kunna stimulera deras användning av sonar och ge dem mer mentala utmaningar. Ett mastersprojekt studerade just delfinernas fiskpreferens – var det så att de föredrog t.ex. makrill framför sill eller bläckfisk.