2022-03-07 13:23来源:品阁网
要研究鲸鱼的听觉是很困难的。你不能仅仅给世界上最大的动物做一个标准的听力测试。但知道这一点很重要,因为水下噪音污染是一个巨大的问题。由人类活动,如船运和钻探所产生的巨大声音现在渗透到海洋中,使鲸鱼和海豚等动物遭受一种不自然的噪音,干扰了它们的感知和交流能力。
2018年在加州圣地亚哥举行的实验生物学会议上公布的一项新研究表明,答案在于设计用来给火箭成像的CT扫描仪。圣地亚哥的科学家最近使用CT扫描仪扫描整条小须鲸,从而模拟小须鲸和其他鲸鱼的听觉。
许多鲸鱼更依赖听觉而非其他感官。鲸鱼用声纳探测周围的环境。声音在水下传播迅速,可以长距离传播,这使得鲸鱼能够在这些动物居住的广阔领土上感知到捕食者和潜在的猎物。这也是与其他鲸鱼交流的关键。
与此同时,人类的技术已经使海洋成为一个嘈杂的地方。商业船只的螺旋桨和引擎会产生长期的低频噪音,这种噪音在许多海洋物种的听力范围内,包括须鲸,如小须鲸。石油和天然气行业是主要的贡献者,不仅是因为海上钻井,还因为潜在钻井地点的地震测试,包括向海底吹气并测量返回的(巨大的)声音。军事声纳行动也能产生深远的影响;以至于几年前,环保组织就美国海军在加州和夏威夷海岸进行的声纳测试对其提起诉讼。(环保主义者赢了,但新规定可能也好不到哪里去。)
利用CT扫描和计算机建模,圣地亚哥州立大学的生物学家特德·克兰福德预测了长须鲸和小须鲸可听到的声音范围。为了做到这一点,他和他的团队用CT扫描仪扫描了一只11英尺长的小须鲸的身体(2012年,它被困在马里兰州的海滩上后被安乐死,并被保存下来),该扫描仪是用来检测固体燃料火箭发动机的缺陷的。克兰福德和他的同事彼得·克里斯尔之前曾用同样的技术扫描过一头突吻鲸和一头抹香鲸的头部,以生成它们听觉系统的计算机模拟。
为了节省扫描小须鲸的时间,克兰福德和他的团队最终将鲸鱼切成两半,并对其进行扫描。然后他们用数字技术重建了这个模型。
这种扫描可以评估组织密度和弹性,帮助他们可视化声波是如何通过头骨和鲸鱼头部的软组织振动的。根据用这些数据创建的模型,小须鲸的听觉对声音频率的敏感范围比之前认为的要大。这些鲸鱼对更高频率的声音非常敏感,这使得研究人员相信它们可能是在试图听到逆戟鲸的更高频率的声音,逆戟鲸是它们的主要捕食者之一。(齿鲸和海豚的交流频率比须鲸高。)
了解鲸鱼能听到的确切频率是弄清人类制造的噪音污染对它们有多大影响的重要部分。据克兰福德估计,在过去的半个世纪里,人类活动产生的水下低频噪音每10年就翻一番。他在一份新闻声明中说,“了解各种海洋脊椎动物是如何接收和处理低频声音的,这对评估噪音的潜在影响至关重要”。