须鲸的歌声能在海洋中远远传开,它们究竟如何发声一直是个谜。最近,南丹麦大学的研究人员在《自然》杂志上发表论文说,这可能与须鲸的特化喉部有关。
该论文介绍,鲸有着以独特发声为媒介的复杂的社交和繁殖行为。鲸的祖先从陆地回到海洋时,需要通过重要的适应性变化来使它们能够在水下用声音交流。齿鲸演化出了一种鼻腔发声器官,而须鲸则被认为是用喉部发声。
研究人员调查了3只搁浅须鲸(塞鲸、小须鲸和座头鲸)的喉部,使用扫描和建模技术重建了它们的发声原理:在3头鲸身上发现声音都是通过其U形喉的空气振动产生的,而齿鲸没有这种结构。这些特化结构让它们能够在发声和循环空气的同时避免吸入水。
计算机模型表明,须鲸能在不透明的水体中进行长距离的低频交流,最大深度可达100米,最大频率300赫兹(Hz)。论文作者推测,这种喉结构可能无法产生更高频率的声音,因而无法在更远距离(数百公里)上交流。这些限制也让它们的歌声处于船只通常产生的噪音范围(30300Hz)内,表明须鲸的交流将会严重受到人类活动的影响,因为它们发声的生理机制让它们无法超过这个范围。