Otsi

Arvo Tuvikene: kui hästi kalad kuulevad?

Ajast aega on kalal käies ikka sosinal räägitud, et kala jumala pärast kalameest ei kuuleks ja plehku ei paneks. On see aga üldse vajalik? Selgitab kalateadlane Arvo Tuvikene. 

Vesi on väga tänuväärne keskkond suhtlemiseks helide abil. Vesi on õhust keskmiselt 7500 korda tihedam ja palju viskoossem ja seetõttu liigub heli seal võrreldes õhuga 4,5 korda kiiremini. Heli levimise kiirus vees sõltub temperatuurist, vee soolsusest ja hüdrostaatilisest rõhust ning kõigub vahemikus 1430–1550 meetrit sekundis.

KUIDAS HELI LIIGUB. Ühekraadise temperatuuritõusu korral suureneb helikiirus vees 4 m võrra sekundis. Vee sügavuse kasvades 10 m võrra suureneb hüdrostaatiline rõhk 1 atmosfääri võrra ja helikiirus kasvab sellega 0,2 m/s. Helid sumbuvad mudase põhjaga veekogudes kiiremini kui kivise ja liivase põhja puhul. Vees sumbub heli palju aeglasemalt kui õhus, kusjuures kõrged helid sumbuvad madalamatest helidest kiiremini. Helilained hajuvad paremini siis, kui vees on palju väikseid õhumulle, taimset ja loomset heljumit. Heli liikudes õhust vette ja vastupidi kaotab see oma energiast 99,9%. See 0,1% helienergiast, mis õhust vette ja vastupidi levib, tekitab vees kaks korda tugevama heli kui õhus. Siit võib järeldada, et kalad ei kuule kaldal või paadis oleva inimese rääkimist. Küll aga „kuulevad“ nad küljejoone abil väga hästi maapinna vibreerimist, kui näiteks kalamees veekogu kaldal käib.

Varasematel aegadel arvati, et kalad ei kuule hästi, kuna neil puudub nii välis-, kui ka keskkõrv. Samuti arvati, et kuulmine käib komplektis häälitsemisega. Kalad on ju tummad! Kuid juba Kreeka õpetlane Aristoteles väitis, et mõned kalad võivad tekitada helisid. Alles umbes sada aastat tagasi hakkasid teadlased tõestama, et kalad kuulevad ning et mõnegi liigi kuulmisvõimet võib võrrelda inimese omaga või see võib olla isegi parem kui inimesel. Eelmise sajandi alguses tõestasid Ameerika füsioloog George Parker ja tuntud Saksa teadlane Karl von Frisch, et kala kuulmisel on peamine roll tema sisekõrvas paikneval labürintorganil.

MILLEGA KALA KUULEB. Kaladel on kaks meele- ehk sensoorset süsteemi, mis saavad vastu võtta helisid. Lisaks kõrvale on neil ka küljejooneelund, mille abil nad „kuulevad“ madalaid helisid, mida tekitavad näiteks veevool ja lainetus. Samuti saavad kalad küljejoone kaudu informatsiooni teiste kalade liikumisest ja paiknemisest vees. Ehituselt on kala sisekõrv ja küljejooneelund mõneti sarnased. Küljejooneelund on spetsialiseerunud vastu võtma pigem lähedalt pärinevaid, enamasti madalama sagedusega (1–200 Hz) helisid. Seevastu kala sisekõrv saab lisaks madalatele vastu võtta ka kõrgemaid ja kaugemalt lähtuvaid helisid.

Hea kuulmise eelduseks on see, et kalas on õhku. Enamasti on see ujupõies ja peamine gaas on seal hapnik. Kui ujupõis on ühenduses sisekõrvaga, siis see suurendab oluliselt kala kuulmistundlikkust. Kalu jagatakse kuulmisvõime alusel kuulmisgeneralistideks ja kuulmisspetsialistideks. Kuulmisgeneralistidel enamasti pole ujupõit ja kui ongi, siis ei ole see ühenduses sisekõrvaga. Siia gruppi kuuluvad näiteks haug, ahven, angerjas, lest, lõhe ja forell. Need kalad kuulevad küll hästi madalaid helisid, sh infrahelisid, kuid kõrgete helide piiriks jääb neil umbes 1000 Hz.

Üldiselt kuulevad kuulmisspetsialistid palju kõrgemaid ja nõrgemaid helisid kui kuulmisgeneralistid. Kuulmisspetsialistidel on ujupõis mingil moel ühenduses sisekõrvaga. Karpkalalastel ja sägalastel on selleks ühenduslüliks Weberi aparaat, mille moodustavad nelja esimese selgroolüli omavahel ühenduses olevad jätked. Heeringal ja tema sugulastel ulatub ujupõiest välja peenike kapillaar, mis lõpeb sisekõrvas väikese õhumulliga. Ujupõie jätkeid esineb ka tursklastel, sealhulgas Atlandi tursal, kuid need on suhteliselt lühikesed ega ulatu sisekõrva lähedale. 

Kuna ujupõis on ümbritsevatest kudedest vähem tihe, hakkab ta helilaine mõjul ise võnkuma. Ujupõis töötab sarnaselt kitarri kõlakastile. Isegi nendel kaladel, kel otsene ühendus sisekõrva ja ujupõie vahel puudub, suurendab ujupõis kuulmise tundlikkust. Kaladel, kel ujupõis on ühenduses sisekõrvaga, võimendab see aga kuulmist väga palju. 

KALADE KUULMISSPEKTER. Inimene kuuleb helisid vahemikus 16–20 000 Hz. Kalad enamasti nii kõrgeid helisid ei kuule. Kalad, kellel puudub ujupõis või selle maht on vähenenud, nagu mitmetel põhjakaladel, näiteks lestadel, kuulevad enamasti helisid sagedusega kuni 300 Hz, harvem kuni 1000 Hz. Enamik kalu kuuleb helisagedusi vahemikus 20–3000 Hz ja sellesse vahemikku jäävad muuseas ka landi poolt vees tekitatavad helid. Ainult vähestel kaladel ulatub ülemine kuulmispiir 6000–7000 Hz. Võrdluseks: mõned vaalad kuulevad kõrgeid ultrahelisid, kuni 100 kHz. Tänapäeval on kalade kuulmisulatus välja selgitatud paljudel liikidel ja üldistusena võib öelda, et kuulmisulatus langeb paljuski kokku nende endi poolt genereeritud helide ulatusega.

Mõnede kalade kuulmisulatus
Kuulmisgeneralistid (ujupõis puudub või ühendus ujupõie ja sisekõrva vahel puudub)
Lest                      kuni 450 Hz
Tursk                    kuni 470 Hz
Angerjas               kuni 650 Hz
Lõhe ja meriforell kuni 300 Hz
Makrell                 kuni 300 Hz
Kasskala              kuni 300 Hz
 
Kuulmisspetsialistid (ujupõie ja sisekõrva vahel on ühendus)
Koger                            kuni 4000 Hz
Lepamaim                     kuni 8000 Hz
Mõned sägad                kuni 13 000 Hz
 
Kuulmisspetsialist koger, nagu muuseas ka enamik imetajaid ja linde, on võimeline helikõrgustel vahet tegema, kui need erinevad 3–5%. Inimene on võimeline eristama küll väiksemat vahet (1%). Samas, mõned haid suudavad helikõrgustel vahet teha alles siis, kui erinevus on üle poole oktavi.

Kalaliike, kes kuulevad ultraheli (üle 20 kilohertsi), on suhteliselt vähe. Nende hulka kuuluvad mõned heeringate sugulased, näiteks aloosad, kes on võimelised kuulma ultrahelisid kõrgusega isegi kuni 180 kHz. See on neile vajalik selleks, et märgata ultraheli abil neid jahtivaid delfiine ja nad on võimelised avastama delfiine juba kuni 200 m kauguselt. Atlandi heeringas ja tema sugulane räim nii kõrgeid helisid ei kuule.

INFRAKUULJAD. Teadlased on viimasel ajal leidnud, et paljud kalaliigid kuulevad hästi ka madalaid infrahelisid (alla 20 Hz). Näiteks noort Atlandi lõhet peletab 5–10 Hz infraheli. Seda iseärasust on isegi püütud kasutada kalatõketes, et lõhesid eemale hoida elektrijaama turbiinidest. Selliste kalapeletajate puuduseks on see, et nende töökaugus on liialt väike. Viimasel ajal on tulnud tõendeid, et päris mitmed kalaliigid kuulevad hästi infrahelisid. Näiteks tursk, lest ja ahven on võimelised kuulma lausa nii madalat kui 0,1 Hz infraheli. Kui kõrgete helide kuulmisel etendab ujupõis tähtsat osa, siis madalate helide kuulmisel see eelist ei anna. Seega, ka kuulmisgeneralistid, kes kõrgeid helisid ei kuule, võivad väga edukalt kuulda madalaid helisid. Kalade ujumine vees tekitab infraheli. Võime infraheli kuulda annab kalale võimaluse hoiduda röövkala eest või siis röövkalal välja peilida saagi asukoht.

Olenevalt heli tugevusest on kalad võimelised määrama heliallika suuna kuni 10% täpsusega. Selle poolest jäävad kalad tunduvalt alla inimese täpsusele, kes on võimeline määrama heliallika suunda 1% täpsusega. On täheldatud, et kui kala on näljane, siis helid enamasti meelitavad teda lähedale, aga kui kalal on kõht täis, siis võib heli olla talle pigem peletav.

Veealune elu võib olla vägagi „lärmakas“. Jõgedes, kärestikel ja koskede lähedal, aga samuti meres tugeva lainetuse korral, on looduslike helide foon nii tugev, et kaladel on seal kuulmine raskendatud. Lisaks tekitavad tugevat müra vees lõhkevad väikesed õhumullid. Inimese tekitatud tugevad veealused helid võivad aga kahjustada kalade kuulmist vahendavaid juusrakke. Hea uudis on see, et kui kala vahepeal tema kehva kuulmise tõttu kellegi saagiks ei lange, siis mõne nädala möödudes kala kuulmine enamasti taastub, sest juusrakud vahetuvad kalal kogu elu vältel. Kui aga helilaine on tugevam kui 180 detsibelli, näiteks veealuste lõhkamiste või rammimiste puhul, võivad kaladel ujupõied lõhkeda ja see põhjustab juba nende surma. Selliste tööde puhul on üheks võimaluseks eelnevalt kalad neile talutava helitugevusega eemale peletada. 

Artiklkel on ilmunud ajakirja Kalale! 2016. aasta septembri/oktoobrinumbris.
14.09.2016
Palun oota