当你听到 声带颤音时,你一定认识它。从布兰妮·斯皮尔斯 90 年代排行榜冠军歌曲《Baby, One More Time》 到金·卡戴珊辨识度极高的旁白,这种低沉、鼻音的说话或唱歌方式在流行文化中几乎无处不在。
它甚至存在于海洋的最深处。一项 于 3 月 2 日发表在《科学》杂志上的研究发现,齿鲸已经进化出一种由空气驱动的鼻腔发声源,可以在不同的声乐寄存区运行。
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与人类一样,齿鲸(如抹香鲸、虎鲸、白鲸等)至少有三种声乐寄存区。声带颤音寄存区产生最低的音调,胸声寄存区产生正常的说话声音,而假声寄存区则产生更高的频率。
“在声带颤音时,声带只开放很短的时间,因此使用这种寄存区只需要很少的呼吸空气,”该研究的合著者、南丹麦大学声音科学家 Coen Elemans 在一份声明中说。
有些齿鲸可以潜入 6000 英尺深处捕食鱼类。在这些深邃而浑浊的水域中捕猎时,它们会发出短促、有力、超声波的回声定位咔哒声来寻找、追踪和捕获猎物。它们每秒可以发出高达 700 次咔哒声,这就像声纳一样,通过声音来定位物体。
当鲸鱼潜入 3000 英尺深处时,它们的肺部会收缩以避免减压病。剩余的空气储存在头骨内的鼻腔中,这为鲸鱼产生回声定位的声音提供了少量但足够的气腔。
在进行回声定位时,它们会给鼻子里的空气加压,然后让空气通过一个叫做声唇的结构。这些声唇的振动方式与人类的声带类似,它们的加速会产生穿过头骨并向上到达头部前部的声波。齿鲸除了回声定位外,还会发出各种各样的声音进行复杂的社会交流。
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“这种空气经济性使其特别适合回声定位。在深潜时,所有空气都会被压缩到地表体积的一小部分,”丹麦奥尔堡大学的鲸鱼生物学家、该研究的合著者 Peter Madsen 在一份声明中说。“因此,声带颤音让鲸鱼能够获得地球上最丰富的食物来源:深海。”
此前,科学家们认为齿鲸像其他哺乳动物一样用喉部发声,但大约在 20 世纪 80 年代末,人们发现它们实际上是用鼻子发声的。在这项研究中,研究团队使用了内窥镜来观察它们鼻腔内的状况,并发现齿鲸的鼻腔内已经进化出一种由空气驱动的发声系统。这项研究使用的技术耗费了近十年的时间才开发出来,包括拍摄声唇振动的过程。
“虽然声带颤音在人类中可能存在争议,并且可能被视为从烦人到权威等各种感受,但它无疑使齿鲸成为了进化的成功典范,”Elemans 说。