Nieuw onderzoek wijst erop dat de dolfijn aan indrukwekkende hogere wiskunde doet om vissen te kunnen vangen. De dolfijn maakt mogelijk gebruik van niet-lineaire wiskunde.

Wanneer een dolfijn een school vis waarneemt, dan blaast hij vaak bubbels. De vissen zijn dan gedwongen om nog dichter bij elkaar te kruipen en dat maakt het voor de dolfijn heel gemakkelijk om zo’n vis te vangen. Dat klinkt logisch, maar dat is het eigenlijk niet. Dolfijnen gebruiken echolocatie om objecten op te merken. Ze geven ‘klikjes’ af en door te luisteren hoe deze weerkaatst worden, achterhaalt de dolfijn hoe zijn omgeving eruit ziet. Maar met al die bubbels is dat lastig. Deze vormen als het ware een rookgordijn: de klikjes van de dolfijn geven geen goed beeld van wat zich achter de bubbels bevindt. Tenminste: dat zou u denken. Toch werkt de aanpak voor de dolfijnen prima.

Ruis
En dat fascineert wetenschappers. Hoe kunnen dolfijnen ondanks al die ‘ruis’ toch vissen zien? Wetenschappers zetten een experiment op om dat uit te zoeken. En ze ontdekten zo dat de dolfijnen er mogelijk een ingewikkeld wiskundig trucje voor gebruiken: niet-lineaire wiskunde. En dat is best ingewikkeld: optellen, aftrekken, vergelijken. Maar de dolfijn lijkt er zijn vin niet voor om te draaien.

WIST U DAT…

…onlangs een wel heel bijzonder kiekje werd gemaakt van een octopus die een dolfijn bij zijn genitaliën greep?

Klikjes
“We weten dat dolfijnen klikjes uitzenden en de amplitude van elke klik kan verschillen, dus niet alle klikjes zijn even luid,” vertelt onderzoeker Tim Leighton. “Wij vroegen ons af: wat als die variaties in amplitude geen toeval zijn?” Wat als de dolfijnen de klikjes doelbewust zo inzetten om vissen van bubbels te onderscheiden?

Hoe werkt het?
Hoe werkt dat dan precies? Wellicht zo. De dolfijn stuurt een sterk klikje uit en een klikje dat bijvoorbeeld 1/3 zwakker is. Zowel zwakke als sterke klikjes worden door bubbels weerkaatst, maar zwakke klikjes worden sterker weerkaatst dan sterke klikjes. De dolfijn zou zich moeten herinneren hoe de twee klikjes die hij uitzond, zich tot elkaar verhouden. In het voorbeeld: 1 tegenover 1/3. Vervolgens brengt hij de echo’s van de twee klikjes op een niveau door ze te vermenigvuldigen. De laatste echo wordt dan met drie vermenigvuldigd. Het resultaat zijn twee echo’s die even sterk zijn. Alleen zal de echo van het vermenigvuldigde zwakke klikje wanneer dit op een bubbel is gestuit, aanzienlijk sterker zijn dan het sterke klikje. Zo kan de dolfijn dus achterhalen waar de bubbels en waar de vissen zijn.

Sonar
De onderzoekers baseren die conclusie op experimenten, zo blijkt uit hun paper. Ze experimenteerden echter niet met dolfijnen, maar met soortgelijke klikjes die dolfijnen uitzenden. De onderzoekers analyseerden deze niet zoals ze dat normaal met sonarsignalen doen, maar maakten gebruik van nonlineaire wiskunde. En zo bleken ze ook in bubbels onderscheid te kunnen maken tussen bubbels en voorwerpen. Het is dus nog niet bewezen dat dolfijnen deze methode gebruiken, maar het zou wel verklaren waarom zij zonder moeite een ‘rookgordijn’ van bubbels kunnen oproepen en toch hun prooi kunnen vangen.

Ongeacht of de dolfijnen dit trucje nu gebruiken of niet: wij mensen kunnen er ons voordeel mee doen. “Hoewel het niet bewijst dat dolfijnen zo’n niet-lineaire verwerking gebruiken, laat het wel zien dat mensen objecten in water met bubbels kunnen detecteren en classificeren door gebruik te maken van dolfijnachtige pulsen.” Zo kan de methode gebruikt worden om mijnen in water met veel bubbels op te sporen.