难以捉摸的鲸鱼发出的声音可能是它们版本的“马可·波罗”

听听布氏鲸发出的神秘的“Biotwang”咝咝声。
a Byrde's whale surfaces to breathe in the Pacific Ocean
2010年,在马里亚纳群岛的一次美国国家海洋和大气管理局(NOAA)鲸豚类调查中发现的一头布氏鲸。NOAA Fisheries/Adam Ü (NMFS MMPA-ESA Permit #14097)

鲸鱼以其声音而闻名,从座头鲸的歌声到虎鲸和其他齿鲸的咔嗒声和哨声。难以捉摸且研究不足的布氏鲸发出一种更为神秘的声音,称为“Biotwang”。这种声音结合了低频和高频脉冲,听起来有些电子或机械,不像一些须鲸发出的更具旋律感的歌声。 

现在,这种奇怪的叫声已被记录下来,并收录在一个新的存储库中,可以帮助其他科学家研究八个不同物种的鲸鱼叫声。相关研究结果发表在9月18日出版的《海洋科学前沿》杂志上。**

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什么是Biotwang?

布氏鲸——发音为 broodus——分布在太平洋中部和西部。与座头鲸或露脊鲸等须鲸相比,它们鲜为人知。 

“布氏鲸与其他须鲸不同,因为我们认为它们可能全年都在觅食,在低纬度和中纬度之间迁徙,并在整个海洋中追逐食物,”该研究的合著者、NOAA研究海洋学家Ann Allen告诉《大众科学》。 

它们在海洋中更复杂的运动模式使得科学家难以找到它们。该团队使用2014年在关岛附近的马里亚纳群岛采集的自主声学记录,记录了这些声音中的几种。 

Biotwang是太平洋中的布氏鲸发出的。这张布氏鲸的图片是在2015年NOAA在马里亚纳群岛的一次鲸豚类调查中发现的。Biotwang是在2014年10月在马里亚纳海沟上空,俄勒冈州立大学的一项Seaglider研究中记录到的。图片来源:Nieukirk et al. 2016/ NOAA Fisheries/ Andrea R. Bendlin (NMFS MMPA-ESA Permit #15240)

“我们只在西太平洋稳定地发现了它,这意味着这种叫声可能仅限于该地区特有的种群,”Allen说。“这很重要,因为鲸鱼的叫声在水下传播很远,可以让我们全年监测鲸鱼,而无需有人在场观察,但只有当我们知道是哪个物种在发出声音时,我们才能这样做。”

比鲸鱼本身更难捉摸的是确定Biotwang的用途。该团队在迁徙期间,在单独的鲸鱼、小型混合群体以及母子群体中都听到了Biotwang。 

“它们可能将Biotwang用作一种联系呼叫,一种海洋中的‘马可·波罗’,”Allen说。“但我们需要更多信息才能确定。”

咝咝声、嗡嗡声和大量数据

NOAA的团队从2005年开始就有太平洋地区的长期音频记录,并能够确定布氏鲸是这种异常声音的来源。然后,他们与谷歌的研究人员团队合作对其进行分析。数据科学家们使用Biotwang的录音来微调他们的多物种鲸豚类AI模型,以分析太平洋地区如此大量的海底声音。由于来自船只、工厂、动物以及海洋本身的移动等声音干扰,海底的声音可能很难辨别。 

“Biotwang有一个低频成分,接着是一个高频成分,”该研究的合著者、谷歌数据科学家Lauren Harrell告诉《大众科学》。“我认为它听起来很像《星际迷航》中“企业号”的原始‘ping’声。”

除了根据Biotwang将布氏鲸与其他声音区分开来,该模型还可以用于更好地预测座头鲸的迁徙,并识别一些小须鲸发出的声音,通常被称为“minke boing”。这些声音最早是在20世纪50年代被加利福尼亚和夏威夷海岸的潜艇探测到的,并被描述为“金属般的环声”

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“minke boing也有与Biotwang相似的历史,它是一种神秘的声音,后来科学家们发现它来自一种特定的鲸鱼,”Harrell说。“我们能够为模型创建minke boing的标签,并发现minke boing,这一切都是因为我们回顾了所有这些采样。”

Harrell和团队工作的模型现在允许研究人员在一份录音中解析多达八个不同鲸鱼物种的发声。然后,他们可以利用它来追踪声音在世界不同地区出现的时间和地点,从而为更好的保护措施提供依据。

“拥有一个至少能够高效地处理这些长期数据集,识别和分类这些物种可能存在的地点,并且能够按时间和频率细分的模型,可以真正解锁我们研究这些物种的能力,”Harrell说。  

 

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