探雷器如何发现了一群歌唱的蓝鲸

水下麦克风捕捉到了这种巨型哺乳动物最新的歌声。
Robert Baldwin/阿曼环境学会

侏儒蓝鲸是地球上最大的动物之一。它们长达 80 英尺的身体在深海中游弋,比它们的近亲南极蓝鲸短 20 英尺。它们也是地球上最响亮的生物——它们低频的 吼叫声甚至比喷气发动机还响

然而,尽管蓝鲸是地球上最庞大、最响亮的生物,却很难被发现,部分原因是它们的隐居天性,但主要是由于人类活动的有害影响。

二十世纪的商业捕鲸将这些温顺的巨兽推向了灭绝的边缘。研究人员估计,包括南极蓝鲸和侏儒蓝鲸在内的全球蓝鲸总数,只有不到 百分之一 幸存,南半球的幸存比例不足 0.15%。

令人震惊的是,新南威尔士大学的研究人员在印度洋发现了一个新的侏儒蓝鲸种群。本月发表在《自然》杂志上的这项研究,分析了近 20 年的水下炸弹探测器的音频记录,以区分和定位鲸群。此前,科学家们认为这些水域只有五个蓝鲸种群:一个南极蓝鲸种群和四个侏儒蓝鲸种群。

通过深海麦克风收听

关于鲸鱼唱歌的原因知之甚少。到目前为止,似乎只有 雄性会发出歌声。因此,研究人员推测唱歌是它们吸引配偶和繁殖后代的方式。无论它们深情嚎叫的目的如何,鲸歌都是一种经济高效的研究鲸目动物的方法。

“声学是研究鲸鱼种群最简单的方法,因为视觉观察成本非常高,”新南威尔士大学前博士后研究员、该研究的首席作者 Emannuelle Leroy 说。她表示,要看到鲸鱼,你需要一艘船。但要听到歌声,你只需要聆听。

Leroy 和她的团队从《全面禁止核试验条约组织国际数据中心》获取了深海录音。该组织成立于 1997 年,在近海水域布设水下麦克风,以监测核试验。

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这些水下听音器不仅足够灵敏,可以捕捉爆炸的炸弹,还可以捕捉到地震活动和鲸鱼叫声等海洋生物的细微声音,这些声音可以供科学家使用。

Leroy 和她的同事们研究的水下听音器于 2001 年被放置在印度洋的六个不同地点。她将 20 年的录音通过自动探测器进行分析,以捕捉疑似种群合唱的每一次出现,该合唱被团队称为“查戈斯之歌”。

从座头鲸到极其罕见的欧氏鲸,每种鲸鱼都有其独特的叫声。Leroy 说,例如,座头鲸会发出一种悦耳的哨声,就像你在放松的播放列表中听到的那种。

“座头鲸的歌声也会改变。它们每年都会有一首新歌来吸引雌性,但与此相比,蓝鲸的歌声非常简单,”Leroy 说。“它们有一个单一的歌曲或发声,由两到四个部分组成,形成一个非常简单的模式。然后在数小时内以固定的间隔反复重复。”

即使是同一种鲸鱼,不同的鲸群也有不同的曲调。Leroy 必须确定查戈斯之歌是否足够独特,以区别于该地区其他侏儒蓝鲸的歌声,从而构成一个新的鲸群。

在将查戈斯之歌与其他的侏儒蓝鲸录音和其他鲸鱼物种进行比较后,Leroy 表示她坚信这种独特的旋律属于一个新的侏儒蓝鲸种群。

查戈斯之歌在六个水下听音器地点中的五个地点被捕捉到,时间范围在 2002 年至 2018 年之间。这些信号提供了足够的信息,使作者们确定该侏儒鲸群是顺时针迁徙的,在 6 月至次年 1 月期间从东向西移动。它们的栖息地范围从中印度洋靠近斯里兰卡到东北角靠近澳大利亚西部。

了解海底的作曲家

虽然生物声学研究可以精确定位和发现新的蓝鲸种群,但也有一些缺点。例如,麦克风无法计算鲸群的数量。这是因为水下听音器可以区分两到三首独特的歌声,但数量更多就会变得难以辨别。

“如果同时有四、五、六只鲸鱼在唱歌,你就什么也听不清楚了。那就会变成‘鲸鱼汤’,”Leroy 说。“然而,我们知道有很多歌声,所以我们可以说这是一个整个群体。但是,我们不知道是 10 只鲸鱼还是 100 只。”

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发现这些隐藏鲸鱼的下一步将是启航并尝试在现实生活中观察新种群。但是,Leroy 表示,由于成本高昂,目前还没有未来的计划。

尽管如此,发现一个新种群是令人兴奋的——无论有多少鲸鱼,十几只还是一百只,这一发现仍然意味着鲸鱼数量在增长。然而,石油泄漏、垃圾、噪音污染、船只和过度捕捞都威胁着这些害羞的鲸鱼,使这些巨大的歌唱家仍然被列为濒危物种。

“发现一个蓝鲸新种群意味着我们将能够保护它们,”Leroy 说。“我们将知道在这一区域,我们必须注意我们制造的噪音以及进行的人类活动。”

 

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Grace Wade

撰稿人

Grace Wade 是《New Scientist》的一名健康记者,专注于神经科学、心理健康、营养和肠道微生物群。她曾担任《Health.com》的副主编和《Insider》的健康副编辑。她还曾为《Popular Science》撰稿并进行事实核查,报道范围涵盖野生动物、环境和健康。Grace 拥有西北大学梅迪尔新闻学院的新闻学和人类文化科学双学位,专攻环境、科学与社会。她还是一名摄影师,擅长胶片、风景和肖像摄影。


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