中新網北京2月22日電 (記者 孫自法)鬚鯨在水中如何歌唱?國際著名學術期刊《自然》最新發表一篇海洋生物學論文稱,鬚鯨會用一種特化的喉部發聲。這項研究強調了鬚鯨歌聲的生理限制,表明這類動物可能會受到船隻噪音的特殊影響。
勘察加半島白令島附近,座頭鯨躍出水面(圖片來自Olga Filatova,南丹麥大學)。施普林格·自然/供圖
該論文介紹,鯨有著以獨特發聲為媒介的複雜的社交和繁殖行為。鯨的祖先從陸地回到海洋時,需要透過重要的適應性變化來使它們能夠在水下用聲音交流。齒鯨演化出了一種鼻腔發聲器官,而鬚鯨則被認為是用喉部發聲,但此前不清楚它們究竟如何發出聲音。
一隻座頭鯨幼鯨在茉莉雅島溫暖的受保護水域中嬉戲並窺探著攝影師,一旦幼鯨足夠強壯就會隨母親踏上返回南極洲覓食地的漫長旅程(圖片來自Karim Iliya)。施普林格·自然/供圖
在本項研究中,論文第一作者兼共同通訊作者、丹麥南丹麥大學Coen P. H. Elemans和同事及合作者一起,調查了3只擱淺鬚鯨(塞鯨、小鬚鯨和座頭鯨)的喉部,使用掃描和建模技術重建了它們的發聲原理:在3頭鯨身上發現聲音都是透過鬚鯨喉部特定發聲結構的空氣振動產生的,而齒鯨沒有這種結構。這些特化結構讓它們能夠在發聲和迴圈空氣的同時避免吸入水。
自由潛水員在3只公交車大小的幼年座頭鯨中間下潛(圖片來自Karim Iliya)。施普林格·自然/供圖
發聲的計算機模型表明,鬚鯨它們能在不透明的水體中進行長距離的低頻交流,最大深度可達100米,最大頻率300赫茲(Hz)。論文作者推測,這種喉結構可能無法產生更高頻率的聲音,因而無法在更遠距離(數百公里)上交流。重要的是,這些限制讓它們的歌聲處於船隻通常產生的噪音範圍(30-300Hz)內,表明鬚鯨的交流將會嚴重受到人類活動的影響,因為它們發聲的生理機制讓它們無法超過這個範圍。(完)