齿鲸使用声炸寄存器在深海捕捉食物

发布时间：2023-03-03 16:28:34 栏目：生活

导读 海豚和其他齿鲸是大脑庞大的顶级捕食者，吸引了我们的想象力;它们非常善于社交，它们会合作，并且可以在完全黑暗中通过回声定位猎杀深达 2

海豚和其他齿鲸是大脑庞大的顶级捕食者，吸引了我们的想象力;它们非常善于社交，它们会合作，并且可以在完全黑暗中通过回声定位猎杀深达 2 公里的猎物。



所有这些非凡的行为都是通过声音来调解的，这些声音在浑浊和黑暗的水中传播得又远又快。然而，这些神奇的动物如何在深海中制作丰富的声乐曲目仍然是一个谜。

现在，发表在《科学》杂志上的一项新研究报告称，齿鲸进化出一种空气驱动的鼻音源，它像人声一样在不同的声域中工作。

该研究由南丹麦大学生物系的声音科学家Coen Elemans教授和丹麦奥胡斯大学生物学系鲸鱼生物学家Peter Madsen教授领导。

研究表明，齿鲸和人类一样，至少有三个语音寄存器;人声 Fry 寄存器(也称为吱吱声，产生最低音调)、胸部寄存器(这是我们正常说话的声音)和假声寄存器(产生更高的频率)。

“Vocal fry是一种普通的语音寄存器，经常在美式英语中使用。Kim Kardashian，Kate Perry和Scarlet Johannsen是使用此登记册的知名人士，“Elemans教授说。

根据这项新研究，齿鲸使用这种声苗寄存器来产生回声定位呼叫来捕捉猎物。

“在声带炸中，声带只打开很短的时间，因此使用这个寄存器只需要很少的呼吸空气，”Elemans补充道。

“这种空气经济性使其特别适合回声定位，”马德森教授说，并补充说：

“在深潜期间，所有空气都被压缩到表面体积的一小部分。

齿鲸潜入2米深，捕获的鱼比人类捕鱼业还多。当它们在深海和浑浊的水域中捕猎时，它们会产生短而强大的超声波回声定位咔嗒声，速率高达每秒 000 次，以定位、跟踪和捕捉猎物。

“因此，声炸鱼可以让鲸鱼进入地球上最丰富的食物生态位;深海，“马德森说。

“虽然声炸薯条在人类中可能引起争议，并且可能被视为从烦人到权威的一切，但它无疑使齿鲸成为一个进化成功的故事，”Elemans补充道。

以前人们认为齿鲸和其他哺乳动物一样用喉发出声音，但 40 年前很明显情况并非如此;他们以某种方式用鼻子发出声音。在这项新研究中，丹麦研究小组发现了通过内窥镜使用高速视频究竟发生了什么：

齿鲸在鼻子中进化出一种空气驱动的声音产生系统，其功能在物理上类似于哺乳动物和鸟类的喉部和注射器声音产生，但它的位置远非相同。

“进化已经将它从气管移动到鼻子，这允许更高的驱动压力 - 高达小号手可以产生的五倍 - 而不会损害肺组织，”马德森说。

“这种高驱动压力使齿鲸能够发出地球上任何动物中最响亮的声音，”Elemans补充道。

在超过100米的深度，鲸鱼肺塌陷以避免压缩病，因此不利于空气供应，剩余的空气在头骨的鼻腔中发现。这提供了一个小而足够的空域，可以在惊人的2000米深度产生回声定位声音。

当回声定位时，齿鲸在它们的骨鼻中加压空气，让它通过称为语音嘴唇的结构，这些结构就像人类的声带一样振动。它们的加速会产生声波，通过头骨传播到头部前部。

除了回声定位之外，齿鲸还为它们复杂的社交交流发出了大量的声音。

“有些物种，如虎鲸和领航鲸，会发出非常复杂的叫声，这些叫声像人类方言一样在文化上学习和传递，”马德森说。

在他们的研究中，研究人员表明，这些声音是由胸部振动的语音嘴唇和假声寄存器发出的。他们用几种不同的方法拍摄了语音嘴唇，使用训练有素的海豚和野外动物，它们用一个小标签自由移动，记录它们的声音。体内录音是在荷兰的Dolfinariium Harderwijk完成的。

“我们花了将近 10 年的时间来开发新技术、收集和分析所有数据，”Elemans 说。