藍鯨的聲音變得日益低沉,科學家研究50年,至今未弄明…


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藍鯨的聲音變得日益低沉,科學家研究50年,至今未弄明白真相?

鯨在海洋中都是以聲音作為交流媒介的,它們發出的聲音是重複並且可以預測,海洋生物學家可以根據這些聲音分辨出附近有哪些鯨類在活動,這些聲音低沉而綿長,而且音調非常有特色,但頻率卻基本不變,因此生物學家形象的將其稱為鯨歌。

但在2020年5月《自然》期刊上發表的一篇論文,發現來自東太平洋赤道和智利巴塔哥尼亞之間兩種藍鯨的歌聲頻率正在降低,從1997年開始2017年為止,常見的鯨歌頻率線性下降!

鯨在水下是怎麼發出聲音的?

人類發出聲音的原理很簡單,氣流通過聲帶衝擊發出聲音,但是聲帶靈長類動物都有,但要變成語言就是一件很複雜的事情,不過本文不討論語言,但即使說話最響亮的人把他浸泡到水里,那麼也發不出聲音來!這鯨到底是怎麼發出聲音的呢?

人的口腔與聲帶

鯨的發聲原理和人類差異比較大,而且齒鯨和鬚鯨又有些區別,齒鯨的聲音是高頻快速的嘀嗒聲或嘯叫聲,單個的“嘀達”聲是用來進行迴聲定位用的,類似口哨的聲音則是用來進行溝通,但人類只了解其中極少的一部分。

齒鯨的頭部發聲部位

齒鯨肺部呼出的空氣進入一個叫做聲唇(類似人類鼻腔的頭部結構)而產生聲音,空氣進入這個狹窄的通道,薄膜閉合在一起,氣流經過時發生振動而發聲,這有點像人類的吹奏的樂器發聲原理。除了抹香鯨外的每種齒鯨都有兩對聲唇,它們可以同時發出兩個互相獨立的聲音。

而且這些氣流並不需要排出體外,而是經過發聲後會到達前庭的液囊,並且這些空氣可以循環回鼻結構下方,再次進行發聲!所以鯨在水下可以不吐泡泡就發出聲音,而且如果願意一直可以發聲。

鬚鯨(藍鯨)的發聲和齒鯨(抹香鯨、角鯨和虎鯨等)不一樣,因為沒有類似齒鯨發聲的薄膜,科學家也搞不清楚它們到底如何發聲,猜測是通過將空氣在整個身體內循環而發音!

藍鯨的鯨歌是用來幹嘛的?

水下溝通用聲音效率顯然會比較高,因為水下能見度很差,儘管鯨的眼睛很大,但同樣看不清,而水下聲波傳輸很遠,速度也比空氣中快3倍以上,連潛艇到了水下都得用聲吶作為通信和探測設備。

鯨歌對於鯨來說,意義很大,比如繁殖期溝通,障礙物的探測(迴聲探測,藍鯨不具備)大部分鯨的聲音都一成不變,但座頭鯨和藍鯨的聲音非常複雜,特別在印度洋發現的座頭鯨和藍鯨亞種,海洋生物學家Philip Clapham描述稱,它們“大概是動物王國中最複雜的’歌聲’了”!

座頭鯨的歌聲頻率從20赫茲至1萬赫茲不等,歌聲甚至複雜到要分析層次結構和音符,持續時間和音調都十分講究,一般會延續大約20分鐘左右,然後再重複,可能會持續數小時甚至數天。

藍鯨的聲音明顯要比座頭鯨要低沉,它們的發聲範圍一般從107HZ至21HZ(或者更低到15HZ),一般低於20HZ人耳就听不到了,而聲音種類則可以多達11種,全球範圍內的藍鯨聲音都基本包含,在幾十年內都很少出現明顯的變化,而座頭鯨則每年都會發生大幅變化。

座頭鯨發聲的頻譜圖。顯示了37秒鐘座頭鯨歌曲的前24秒的詳細信息

藍鯨的鯨歌頻率為什麼會下降?

其實《國際研究科學出版社》在2009年就刊發過一篇論文稱,從1960年代最早的藍鯨歷史升學記錄開始以來,對比了大約1000首藍鯨歌曲的音調頻率,現在的頻率比50年前(2009年算起)低了大約30%,對藍鯨常用的10種聲音中有7種明顯下降!

而范圍則是在世界範圍內,似乎這些鯨都相互約好了一般,但科學家在考慮了性別、海洋噪音增加、禁捕鯨後鯨的體型增大、全球變暖、其他動物聲音的干擾等等,沒有一個普遍提出的假設能夠解釋這種現象。

人類活動的干預可能是其中重要的因素

人類的低頻主動聲吶和地震勘探的氣槍陣列,還有石油勘探活動用的測繪聲波頻段,和藍鯨最常用的頻段107HZ~21HZ幾乎是重複的,另外還有遍布全球的運輸船舶大型柴油機的工作產生的低頻聲波等,對這些高度社會化且智商很高的動物產生的影響是未知的。

各種海洋生物的聲音

就現在而言科學家仍不確定藍鯨是否通過改變發生的頻率而避免與人類常用聲波衝突,但最近數十年來鯨擱淺死亡的案例卻是觸目驚心的:

2015年6月,智利南部巴塔哥尼亞岸邊發現337頭賽鯨集體擱淺而亡,共有302頭屍體與35副骸骨,沒有明顯的外傷或其他致死原因;

2019年6月,近70頭灰鯨在美國西部沿海擱淺,悉數死亡

2020年9月21日,約470頭鯨在澳大利亞塔斯馬尼亞西海岸擱淺,超過380頭鯨魚死亡

這些鯨的死亡,很多都是因為迷路而誤入淺灘,而造成的原因很多都是由人類的主動聲吶造成,比如日本的海豚灣屠殺海豚,就是用主動聲吶驅趕海豚,讓其無路可逃,最終被屠殺在日本南部和歌山漁村太地町海灣內。

很多朋友對第四紀冰期的間冰期以來大型動物滅絕無法理解,但事實上卻很簡單,因為人類的崛起嚴重擠壓了這些動物的生存空間,即使人類未主動去屠殺牠們,甚至去保護它們,但我們的商業和工業行為已經讓它們無路可走,未來地球的生態將會為人類而永久改變!