Til projektoversigt

Peter Teglberg Madsen har sat sit forskerliv ind på at undersøge og forstå ekkolokaliseringens mysterier

Månedens Forsker #7

Da Peter Teglberg Madsen var ung, drømte han om at sejle med Jacques Cousteau. Og selvom universitetet i første omgang var en skuffelse, endte biologistudiet med en ph.d.-afhandling, der for første gang kastede lys over betydningen af kaskelothvalens kæmpe næse. Siden har han dedikeret sit liv til at udvikle teknologi, der gør os klogere på både kaskelothvalers og flagermus’ evne til at fange byttedyr ved hjælp af ekkolokalisering.

Min interesse for biologi går helt tilbage til min tidlige barndom. Jeg husker, at jeg – da jeg var fem år gammel – fandt et dødt, råddent marsvin ude på Vestkysten. Jeg tvang min mor til at gennemfotografere dyret, selvom det jo kostede 5-10 kr. per billede med de kameraer, man brugte dengang. Så hun var meget modstræbende, men indvilgede på grund af mine argumenter om, at jeg skulle skrive en bog om hvaler, når jeg blev voksen.

Jeg skar som barn alle mulige døde dyr op, og mit værelse var fyldt op med døde slanger og frøer og fisk og kranier.

Jeg voksede op på landet og har måske af den grund altid været meget optaget af, hvordan dyr fungerer. Jeg skar som barn alle mulige døde dyr op, og mit værelse var fyldt op med døde slanger og frøer og fisk og kranier. Og i mine tidlige teenageår i 1980erne var jeg meget fascineret af Jacques Cousteau. Jeg kan huske, at jeg var meget bekymret for, om han ville være i live, når jeg blev voksen. For hvis ikke, kunne jeg jo ikke komme med ham ud at sejle med hans skib Calypso. Så der har nok aldrig været tvivl om, at jeg skulle være biolog. Godt nok flirtede jeg med tanken om at læse medicin en overgang, men jeg er lykkelig for, at jeg i 1994 endte med at vælge biologi på Aarhus Universitet.

Jeg oplevede det dog som lidt af et kulturchok at komme på universitetet. Ja, jeg vil næsten kalde det en skuffelse. Vi skulle eksempelvis have en hel masse støttefag, som jeg ikke interesserede mig for og kunne se pointen med. Men da vi nåede til fysiologi- og zoologifagene, blev jeg fanget. Og fra da af var der ikke tvivl om, at jeg skulle bruge mit liv på at undersøge, hvordan dyr fungerer, og hvordan vi kan blive bedre naboer med dem ude i naturen.

Jeg oplevede det dog som lidt af et kulturchok at komme på universitetet.

Jeg havde dog umiddelbart ikke nogen forestilling om, at jeg skulle være forsker. Jeg regnede med, at jeg ’bare’ skulle have en kandidatgrad og derefter ud i en kommune og løse miljøproblemer. Det, synes jeg jo, er en af biologernes fornemste opgaver her i verden.

Men allerede i forbindelse med mit bachelorprojekt var jeg heldig at få lov at undersøge marsvins ekkolokalisering. Altså den egenskab, hvormed de finder byttedyr under vand ved at lytte efter ekkoer. Mens jeg var i gang med at analysere data, strandede der 16 kaskelothvaler på Rømø. Min vejleder Bertel Møhl var så rar at tage mig med ned og se dem. Da jeg stod dér ved siden af de her kæmpestore rovdyr, der jo har et enormt hoved og en gigantisk fem ton tung næse, spurgte jeg ham, hvad de dog bruger næsen til. Så svarede han: det ved man ikke.

Det kunne jeg ikke få til at passe. At man ikke vidste, hvad verdens største rovdyr bruger sin kæmpestore næse til. Så det satte jeg mig for at finde ud af. Under Bertel Møhls vejledning lavede jeg en ph.d. om kaskelothval-næsens funktion, som jeg forsvarede i 2002. Jeg fandt i løbet af projektet ud af – blandt andet ved at bygge nogle akustiske optagere, som vi satte på næsen af kaskelothvaler – at næsen faktisk er verdens største lydgenerator, som hvalerne bruger til at ekkolokalisere byttedyr i dybhavet på op til femhundrede meters afstand. Konkret sender hvalen et ekstremt kraftigt lydsignal ud, som sender et ekko fra eksempelvis en blæksprutte tilbage til hvalen, som så kan finde blæksprutten.

Da jeg stod dér ved siden af de her kæmpestore rovdyr, der jo har et enormt hoved og en gigantisk fem ton tung næse, spurgte jeg ham, hvad de dog bruger næsen til. Så svarede han: det ved man ikke.

Fra da af bliver jeg endnu mere hooked på forskningen og har ikke siden haft lyst til at lave noget som helst andet. Heldigvis fik jeg efter mit ph.d.-projekt mulighed for at gennemføre to postdoc-forløb i USA over en treårig periode, hvor jeg fik lov at arbejde med verdensførende ingeniører, der videreudviklede måleudstyr, som kan sættes fast på store pattedyr. Her blev jeg også introduceret til nogle af de mere anvendte aspekter af forskning, eksempelvis i forbindelse med studier af, hvordan menneskeskabt støj påvirker dyrenes fødesøgning og adfærd.

De postdoc-ophold i USA blev ret definerende for min karriere. Forstået på den måde, at jeg lige siden har bevæget mig i krydsfeltet mellem grundforskning og anvendt forskning. Jeg har dels prøvet at forstå, hvad det koster at være en hval ude i naturen. Altså hvordan hvalerne finder mad, hvordan de fanger den, og hvor meget de skal bruge. Samtidig har jeg arbejdet med at udvikle og optimere teknologi, som kan bruges til bedre at forstå dyrenes adfærd, og hvordan de påvirkes af menneskelig aktivitet.

Optimering af nødvendig teknologi var netop, hvad vi brugte vores Semper Ardens-projekt ’A micro-controller view at the echoic world of echolocating bats’ fra Carlsbergfondet på. Her satte jeg sammen med mine dygtige kollegaer Mark Johnson og Laura Stidsholt det mål at udvikle de minicomputere, som vi havde udviklet til studier af hvalerne, til at veje en hundrededel af disse, nemlig to gram. Det ville give os mulighed for også at følge nogle af verdens mindste rovdyr: flagermusene. De bruger ligesom kaskelothvalerne lyd til at finde deres byttedyr ved ekkolokalisering.

Det var en fuldstændig vild idé og ikke ret sandsynligt, at det ville lykkes, hvilket jeg også skrev i min ansøgning til fondet.

Det var en fuldstændig vild idé og ikke ret sandsynligt, at det ville lykkes, hvilket jeg også skrev i min ansøgning til fondet. For jeg var klar over, at det ville koste blod, sved og tårer. Hvis vi lykkedes med det, ville vi imidlertid få indsigt i nogle problemstillinger, som ingen havde kastet lys over før.

Heldigvis kan jeg i dag sige, at vi lykkedes. I processen, der varede tre år, gik vi fra måleudstyr, der vejede 300 gram, til at vi nu er nede på udstyr på under tre gram. Derudover slap vi godt af sted med at udvikle en mikrofon, som er følsom nok til at optage ekkoer fra flagermusenes byttedyr, mens de jager i natten. Alt det har ført til, at vi også har kunnet udvikle en computerversion, der kan sidde på hovedet af sæler, mens de dykker ned til to kilometers dybde. Og lige nu er vi ved at udvikle endnu en version, der kan sidde på fugle.

I processen, der varede tre år, gik vi fra måleudstyr, der vejede 300 gram, til at vi nu er nede på udstyr på under tre gram.

Så det er store skridt, vi har taget – også større, end jeg havde forstillet mig muligt. Det er også helt klart, at hvis vi havde skullet levere resultater inden for 1 til 2 år, som det ofte kræves, når man modtager fondsmidler, havde vi fejlet. Men fordi vi fik tid og ro til at gøre arbejdet grundigt, endte vi med at lykkes.

I øjeblikket arbejder jeg sammen med min forskergruppe på at forstå, hvordan lys- og lydforurening påvirker både hvaler og flagermus. Her kombinerer vi igen en grundvidenskabelig tilgang med en anvendt videnskabelig tilgang, som der skal til for at opklare de vigtigste spørgsmål om menneskets påvirkning af dyrelivet. Jeg har altid personligt haft et behov for, at min forskning kan bruges til noget. Men det er vigtigt at forstå, at den anvendte forskning finder sit fodfæste i den viden, som grundforskningen fremskaffer. Alle spørgsmål er nemlig ikke lige relevante at besvare. Derfor har vi brug for grundforskningen til at identificere de store, vigtige problemer og udfordringer for den vilde natur, som den anvendte forskning kan bidrage til at løse.

I øjeblikket arbejder jeg sammen med min forskergruppe på at forstå, hvordan lys- og lydforurening påvirker både hvaler og flagermus.

Jeg kan gode lide denne vekselvirkning mellem at identificere de vigtige spørgsmål og komme med ind i maskinrummet, hvor teknologien til at undersøge og løse dem udvikles. Jeg har altid ment, at man ikke skal spørge: hvad kan jeg bruge den og den teknologi til? Det skal være den anden vej rundt, hvor man identificerer problemstillinger og derefter finder eller udvikler teknologien til at afhjælpe dem. At spørgsmålene skal drive teknologien, prøver jeg på at have som ledetråd i alt, hvad jeg foretager mig.

"Det kunne jeg ikke få til at passe. At man ikke vidste, hvad verdens største rovdyr bruger sin kæmpestore næse til. Så det satte jeg mig for at finde ud af", fortæller Månedens Forsker Peter Teglberg Madsen om afsættet for sit ph.d.-projekt. 

I tilbageblik har det været meget tilfredsstillende at være med til kaste lys over de store og små rovdyrs fødebehov og deres måde at søge føde på i naturen. At vi nu forstår det betydeligt bedre end tidligere betyder, at vi kan begynde at sætte tal på, hvor meget energi de skal have – og dermed hvor meget forstyrrelse fra os mennesker de kan holde til. Det er jeg stolt af at have været med til at afdække.

Og så har jeg altid holdt meget af, at vores arbejdsmark har været ude på vandet. Når jeg tæller sammen, har jeg nok siddet i alt fire år på en forskningsbåd. Og jeg må sige, at der ikke er meget, der gør mig mere lykkelig i arbejdssammenhæng, end at sidde på havet i en relativ lille gummibåd med fire kilometer vand under kølen og vente på et stort rovdyr, der kommer op med vores små computere på. Foreløbig har jeg arbejdet i alle verdenshave, men Antarktisk har jeg dog stadig til gode.

Der er ikke meget, der gør mig mere lykkelig i arbejdssammenhæng, end at sidde på havet i en relativ lille gummibåd med fire kilometer vand under kølen og vente på et stort rovdyr, der kommer op med vores små computere på.

En stor oplevelse, som jeg aldrig glemmer, var dengang jeg som ph.d.-studerende i Papua Ny Guinea for første gang satte en computer fast på en kaskelothval med en sugekop. Det var et stort øjeblik, fordi alle havde sagt til mig, at man da ikke kunne sætte en computer fast med en sugekop. Alle sagde, at jeg skulle bruge en harpun. Men jeg syntes jo ikke, at man kunne starte med at knalde en harpun i ryggen på dyret, når mit ærinde var at måle dets naturlige adfærd.

Så da den første computer satte sig fast, tænkte jeg bare: fedt! Den endte med at sidde på i hele fem timer, hvilket var meget dengang. Desværre foretog den aldrig det dybe dyk, som var nødvendigt for, at jeg kunne få data på dens ekkolokalisering under jagt. Men heldigvis var der en anden hval, der senere leverede, hvad vi skulle bruge. I dag bruger vi samme sugekop-metode, fordi jeg stadig er af den overbevisning, at vi ikke ser noget, der bare minder om naturlig adfærd, hvis vi skyder et hul i dyret.

Og så kan man indimellem være heldig. Engang, da jeg var på Hawaii, strandede der en levende kaskelothval-kalv på en strand, hvor vi befandt os. Det gav os en unik mulighed for at sætte nogle undervandsmikrofoner direkte på næsen af den, som kunne fortælle noget om, hvordan lydene her bliver lavet. Dette helt utrolige held betød, at vi i løbet af en nat kunne få svar på et spørgsmål, som vi igennem lang tid havde arbejdet benhårdt på at udvikle computere til at studere, og som forskere havde beskæftiget sig med i 30-40 år: laver næsen faktisk lyd? Her gik det op for mig, at forskning ikke altid er et langt sejt træk, men også er et spørgsmål om at gribe en mulighed, når den byder sig.

Dette helt utrolige held betød, at vi i løbet af en nat kunne få svar på et spørgsmål, som vi igennem lang tid havde arbejdet benhårdt på at udvikle computere til at studere, og som forskere havde beskæftiget sig med i 30-40 år: laver næsen faktisk lyd?

Når jeg ser tilbage på mit forskerliv, har det været én lang rutsjebanetur med alt fra fortvivlelse, fejl og blindgyder til succesoplevelser og stor begejstring, når tingene er lykkedes. Jeg er af den opfattelse, at det eneste, der rigtigt kan holde én i den rutsjebane, er, at man virkelig synes, at det er spændende at være der. At man simpelthen ikke kan lade være med at gøre det, man gør, fordi man er nysgerrig på, hvordan verden fungerer – og samtidig har en notorisk dårlig hukommelse, når det kommer til at huske de nederlag, man også har været igennem.

Hvis man udelukkende bevæger sig ind i forskning for at få opmærksomhed og blive belønnet, bliver det efter min bedste overbevisning en meget tung gang på jord.

Hvis man udelukkende bevæger sig ind i forskning for at få opmærksomhed og blive belønnet, bliver det efter min bedste overbevisning en meget tung gang på jord. Det afgørende er for mig at se, at man for alvor er interesseret i at udforske og vide mere om virkelighedens substans. Det kan jeg sige af et rent hjerte, at jeg altid har gjort i de snart 25 år, hvor jeg har arbejdet akademisk med biologien.  

I fremtiden håber jeg på, at de teknologier, som jeg sammen med mine mange dygtige kolleger har udviklet, kan komme os til gavn på en langt bredere skala. Teknologierne har potentiale til at kaste meget mere lys over, hvad dyr foretager sig ude i naturen, eksempelvis når vi skal undersøge effekterne af rewilding – altså denne her trend med at sætte vilde dyr ud i landskabet for at skabe mere biodiversitet. I dag kan man jævnligt høre biologer udtale sig med en vis skråsikkerhed om effekterne af rewilding. Men sagen er, at vi reelt ikke kender effekterne. Med de nye teknologier vil vi meget konkret kunne måle på, hvor meget mad en kronhjort eller en bison henter i naturen, hvor meget dyrene flytter sig, og ikke mindst hvor mange næringsstoffer de afsætter hvor.

Læs artiklen ’A micro-controller view at the echoic world of echolocating bats’

Læs mere om aktiviteterne i Peter Teglberg Madsens forskergruppe