海洋深处的秘密:动物王国的最强音

站在海岸边可能感受不到,但在海浪之下,海水翻滚,管弦乐声不绝于耳。波涛之下,海水吞噬了阳光。 海平面以下仅200米处,就不可能进行光合作用了。到了1000米处,光线就止步不前了。 这就是海洋深处的‘秘密’——地球上最大、最暗无天日的栖息地,和动物王国里的最强音。

越到海洋深处,阳光就越不重要,而声音的地位则愈发凸显了。海豚和鲸鱼这一类鲸目动物,都需要通过声音来互相理解、定位巡航,甚至是统治一方领地。鲸目动物对声音的依赖远胜其他物种,也不足为奇。

猿类以其色觉闻名,人类也喜欢把自己归为视觉生物,但那些昂贵的眼科设备对鲸目动物来说都是无用的。 相反,他们已经进化出一些地球上最与众不同、最复杂、最独一无二的发声构造和习性。 鲸目动物能看到声音,还能够感受到声音。

海豚和鲸鱼的祖先从陆地迁移到海里,那时,为了适应新环境,它们的解剖学结构发生了巨大的变化:眼珠缩小,前肢进化成鳍状肢,后腿则合并成鳍。由于不需要维持体温,它们的体毛也消失了,取而代之的是,一层由脂肪膨胀而成的厚厚的鲸脂外壳,使鲸鱼在世界上最冷的水域也能保持体温恒定。

为了适应水下的声学环境,海豚和鲸鱼的听觉器官进行了极大的演变。水的密度比空气大,因此声波进入鲸类耳朵后,几乎不产生“声阻抗”:即声波以直线穿过海洋生物的头部,而不是像陆地动物那样,以一定的折射率进入耳朵。 声波到达鲸鱼头骨后,由于其速度或功率不发生改变,双耳之间会产生一种“声波干涉”,这对它们定位声源造成了一定干扰。

海水中鲸鱼的歌声在水平波段内能传播至数千公里远,人们把这种现象称之为“声波导”。20世纪40年代,冷战时期的科学家们发现了这种深海声道的存在,并且将之应用到了潜艇战中,不过只是战略性地监听数千公里外的苏联潜艇。

动物王国里,鲸须的声音不仅能到达最远处,这些深渊巨人们也能够发出最为嘹亮的声音:蓝鲸的声音可以达到180分贝,创下了世界纪录——喷气式飞机发出的声音也不过如此了。

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