研究发现鲸叫声能聚集成声纳 黑暗中追踪猎物

2012-03-28 来源: 网易探索

核心提示：根据美国科学家进行的新实验，齿鲸能够将它们的叫声聚集成一种声纳波束，有效追踪快速移动的猎物。

美国《国家地理杂志》报道，根据美国科学家进行的新实验，齿鲸能够将它们的叫声聚集成一种声纳波束，有效追踪快速移动的猎物。所有齿鲸和海豚都拥有回波定位能力，通过特殊的鼻腔结构发出叫声而后接听从物体表面反射回的声波。这是一种至关重要的生存本领，尤其是在漆黑一片的海域。在这种环境下，这些哺乳动物的眼睛几乎成为一个摆设。

研究领导人、美国夏威夷大学动物学家劳拉·克劳珀表示：“回声定位能力是这些动物为了生存所必须具备的一项本领。这种能力不仅能够帮助它们锁定鱼类的位置，同时也能让它们区分鱼类，确定是何种猎物。”为了进行这些实验，研究小组与夏威夷大学的伪虎鲸“基娜”合作。“基娜”接受了多年训练，非常淘气，很喜欢往克劳珀身上溅水。克劳珀说：“几天后，我学聪明了，用雨伞保护我的设备。”

第一项实验中，一名驯鲸师训练“基娜”穿过一个水下铁环。在此之后，研究人员将一道隔音门放入水下。他们为“基娜”选择的回声定位目标是一个中空圆柱，外形与厕纸筒类似。“基娜”此前曾接受训练，对这个圆柱体并不陌生。训练中，如果辨认出这个特殊圆柱体的厚度，它就用鼻子触碰一个按钮，而后获得一条鱼作为奖励。此外，“基娜”还接受另一种训练，在出现其他厚度的圆柱时不用鼻子碰按钮。

实验中，克劳珀和同事向“基娜”展示另外两种类型的圆柱——一个较厚，很容易被它发现，另一个较薄，很难发现——测试它的回声定位能力。几周时间里，研究人员随机改变“基娜”与圆柱之间的距离，观察它的反应。实验结果表明“基娜”能够对不同物体进行回声定位。实验中，研究人员安装了一系列水下麦克，测量“基娜”的声纳波。利用测量获得的数据，科学家研发出一个统计算法，可重建“基娜”的声纳波束。

克劳珀指出，研究显示“基娜”的声纳波束形状随着圆柱距离和厚度的变化发生改变，眼睛重新聚焦到目标物体上。研究发现刊登在最近的《实验生物学杂志》上。研究论文合著者、夏威夷大学动物学家保罗·纳切特加尔表示：“齿鲸的额隆内存在一个声透镜，这是一项非常引人注目的发现。”

圣地亚哥非盈利性组织国家海洋哺乳动物基金会生物学与生物声学研究部门负责人多利安·豪瑟指出，齿鲸的回声定位能力拥有令人难以置信的灵活性，但在2008年之前，关注这种能力的科学家并不多。“新研究发现齿鲸能够通过改变波束宽度和频率控制回声定位波束，这一发现加深了我们对齿鲸回声定位能力的了解。”

对于齿鲸的回声定位能力，很多东西仍旧是一个谜，例如齿鲸如何在叫声异常响亮情况下辨别出回声，这也是研究小组的下一个研究对象。豪瑟说：“我们对齿鲸操控波束的能力了解的越多，就越发惊叹于它们的回声定位能力，这种能力的复杂性超乎我们想象。”