齿鲸利用它们的叫声成为超级狩猎能力

齿鲸利用它们的叫声成为超级狩猎能力

您一听到就绝对能听出嗓音低沉。从布兰妮·斯皮尔斯 (Britney Spears) 90 年代的热门歌曲Baby, One More Time到金·卡戴珊 (Kim Kardashian) 一听便知的配音,这种低沉、鼻音重重的说话或唱歌方式在流行文化中随处可见。

甚至在海洋的最深处也能发现这种声音。3 月 2 日发表在《科学》杂志上的一项研究发现,齿鲸已经进化出一种由空气驱动的鼻音源,可以在不同的音域中运作。

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和人类一样,齿鲸(抹香鲸、虎鲸、白鲸等)至少有三个声区。声带音调产生最低的音调,胸腔音调产生正常的说话声音,假声音调产生较高的频率。

这项研究的共同作者、南丹麦大学语音科学家科恩·埃勒曼斯 (Coen Elemans) 在一份声明中表示:“在发声过程中,声带仅打开很短的时间,因此只需很少的呼吸空气即可使用这个音域。”

虎鲸(Orcinus orca)的叫声符合三种声音音域。首先是几声回声定位咔嗒声(M0 音域),然后是叫声和“哨声”,可能分别属于 M1 和 M2 音域。图片来源:南丹麦大学 Olga Filatova。

有些齿鲸可以潜入 6,000 英尺深的深水中捕鱼。在这些深而浑浊的水域中捕猎时,它们使用短促而有力的超声波回声定位咔嗒声来寻找、跟踪和捕获猎物。它们每秒最多可以发出 700 次咔嗒声,其工作原理与声纳类似,利用声音来定位物体。

当鲸鱼处于 3,000 英尺深的深海时,它们的肺部会塌陷,以避免患上压迫性疾病。剩余的空气被保存在头骨内部的鼻腔中,这为鲸鱼提供了虽小但足够的空气空间来产生回声定位声音。

在进行回声定位时,它们会对鼻腔中的空气加压,并让空气通过称为声唇的结构。这些嘴唇的振动方式与人类声带相同,它们的加速会产生声波,这些声波会穿过头骨并传到头部前部。除了回声定位外,齿鲸还会发出各种各样的声音,用于复杂的社交交流。

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“这种节省空气的方式特别适合回声定位。在深海潜水时,所有空气都被压缩到水面体积的一小部分,”丹麦奥胡斯大学的鲸鱼生物学家、合著者彼得·马德森在一份声明中说道。“因此,发声让鲸鱼能够进入地球上最丰富的食物环境:深海。”

解释齿鲸如何发出声音的信息图。图片来源:南丹麦大学的 Mikkel Larris。

此前,科学家认为齿鲸像其他哺乳动物一样使用喉部发出声音,但在 20 世纪 80 年代末,人们发现它们实际上是用鼻子发出声音。在这项研究中,研究小组使用内窥镜观察齿鲸鼻腔内的情况,发现齿鲸的鼻腔中已经进化出一种由空气驱动的发声系统。这项研究使用的技术花了近十年的时间才开发出来,包括拍摄发声嘴唇的振动方式。

埃勒曼斯说:“虽然鸣叫对人类来说可能是有争议的,可能会被视为烦人或权威,但它无疑使齿鲸成为一个进化的成功故事。”

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