据俄勒冈大学生物学家领导的一个研究小组称,威德尔海豹在南极洲的冰层下以人类听不到的声音频率鸣叫、吹口哨和颤动。
在麦克默多湾的一个水下直播观测站进行了两年的录音,捕捉到了9种音调超声海豹的发声,频率达到50千赫兹。人类听到的声音范围是20到20,000赫兹,或20千赫兹。
12月18日发表在网上的一篇论文详细介绍了这一发现美国声学学会杂志。
威德尔海豹(Leptonychotes weddelii)是世界上最南端的哺乳动物,它们在南极大陆的海冰下茁壮成长,用它们的大牙齿制造气孔。它们可以潜到600米深处寻找猎物,并在水下停留80分钟。1982年,研究人员首次在声波频率上识别出34种海豹叫声类型,并将这些声音与社会互动联系起来。
该研究的主要作者保罗·奇科(Paul Cziko)是UO生态与进化研究所的客座研究教授,他在完成麦克默多海洋学观测站的安装后,于2017年开始记录海豹的声音范围。他说,麦克默多站的工作人员经常听着海豹的声音从下面传来的广播睡着了。
奇科说:“威德尔海豹的叫声在冰下创造了一种几乎令人难以置信的、超凡脱俗的音景。”“这听起来真的像是在《星球大战》(Star Wars)里的一场太空战中,激光束什么的。”
在接下来的两年里,天文台的宽带数字水听器——比早期录音中使用的设备更敏感——在被动监测海豹的过程中捕捉到了更高频率的声音。
“我们不断在数据中遇到这些超声波呼叫类型,”合著者丽莎芒格说,她是研究海洋哺乳动物声学的海洋生物学家,也是UO克拉克荣誉学院的职业导师。“最后,我们意识到海豹实际上经常使用它们。”
九种新的呼叫类型由具有超声波基频的单个或多个声音元素组成。11种元素,包括唧唧声、哨声和颤音,都在20千赫以上。两个超过30千赫,六个一直在21千赫以上。一个哨声达到44.2千赫,另一种呼叫类型的下降啁啾开始于49.8千赫。一些声音的谐波或泛音超过200千赫。
2014年获得UO进化生物学博士学位的Cziko说:“以前其他研究人员实际上错过了对话的一部分,这真的很令人惊讶。”爱博网投领导者
威德尔海豹的超声波发声是什么意思还不清楚。海豹是33种鳍足类哺乳动物中的一种,被归为鳍足类。到目前为止,包括海狮和海象在内的鳍足类动物被认为只能在声音水平上发声。
Cziko说,海豹发出这种声音可能只是为了“在所有低频噪音中脱颖而出,比如换一个不同的频道进行交流”。
或者,研究人员指出,超声波发声可能用于回声定位,这是一种生物声纳,海豚、齿鲸和蝙蝠用它在有限的能见度下导航,以避开障碍物,定位朋友或猎物。
“多年来,海豹使用某种回声定位的可能性确实被低估了,”Cziko说。“实际上,我们小组中就海豹是否或如何使用这些超声波进行类似回声定位的行为进行了很多激烈的讨论。”
目前尚不清楚威德尔海豹是如何在南极冬季接近绝对黑暗的几个月里导航和寻找猎物的。这项研究没有提供回声定位的证据。
芒格说:“我们想知道是谁发出了这种超声波叫声——雄性、雌性、幼鱼,还是以上所有的都有。”“当海豹在更深的水里寻找鱼时,它们是如何使用这些声音的?”我们需要在更多的地方进行记录,以便能够将声音与行为联系起来。”
加州大学默塞德分校社会利益信息技术研究中心的尼克·桑托斯(Nick Santos)和加拿大圣约翰新不伦瑞克大学的名誉教授约翰·特休恩(John Terhune)是该研究的合著者。桑托斯为天文台设计了数据收集管道。
美国国家科学基金会(National Science Foundation)主要通过向奇科和伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校(University of Illinois at Urbana-Champaign)名誉教授阿瑟·l·德弗里斯(Arthur L. DeVries)提供资助来支持这项研究,德弗里斯自1961年以来一直在南极洲进行研究。DeVries发现了一种生物防冻剂,这种防冻剂可以让鱼类在冰点或略低于冰点的海水中生存。
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