大海回荡“鲸之歌”

2018-09-13 02:21都/编
青少年科技博览(中学版) 2018年7期

洪 都/编 译

节拍韵律独特

作为一种社会性动物,鲸善于以唱歌进行交流。不同部落的鲸都有其独特的歌声,比我们想象的要复杂得多。鲸的歌声经过长期演化积累而成,一代代传承下来。为了更好地生存和繁衍,传播过程中也会派生出新的歌声。

科学家研究发现,鲸是通过头部通道里空气的运动来唱歌的。在海洋生物中,它可以称得上是出类拔萃的歌手,能够利用超声波相互发信号,彼此互通声气、勘探地形、了解其他水生动物的情况。鲸甚至可以将低频率的信号发送给几百甚至几千千米以外的伙伴。

出类拔萃的歌手

人类的情歌要么轻柔婉转,要么幽默风趣,而鲸的情歌却是吼声如雷,在几千千米之外都能听见。鲸的情歌音域宽广,高难度的歌声由咕咕声、哼哼声、尖叫声或呻吟声组成,时而低沉,时而尖细。据测算,其音频大约为20赫兹,刚好低于人类听觉能够感受到的频率范围。至于声音的强度,与坐在摇滚音乐会现场前排感受到的声音强度相同。

用歌声实施“水泡战术”

鲸唱歌时,每个音符持续1秒钟,听上去有点像轻轻地打了个嗝。在停顿14秒后,接着唱下一个音符。整个歌曲要全部唱完,大概需要8~10分钟。只有将整首歌的演唱速度提高60倍,才能显示出明显的节奏和音高的变化。每一首情歌有5~8个部分,由2~5个音节组成—个乐句。蓝鲸演唱的情歌最长可达20分钟,两个音符的间隔时间长达两分钟。

在鲸中间,不同的个体发声模式各异。这似乎表明,鲸即兴重复的演唱并不只是简单地用于回声定位,很可能是以独特的歌声在群体里确定各自的身份。对加那利沿海抹香鲸歌声的研究发现,它的声音完全不同于座头鲸的。它是一种轻柔而有节奏的拍击声,从海底世界传出来,会产生一种如潺潺流水般的奇特音响效果。

人的耳朵难以分辨出鲸群中各别的歌声。就像西方观众第一次面对西非鼓手混杂的大合奏,很难想象每一个鼓手还能保持个人特色的韵律。在计算机辅助分析软件束手无策的情况下,科学家请来塞内加尔著名的鼓手罗斯帮助揭开其中之谜。他本领非凡,能够在一片纷乱的快速节拍中分辨出各自不同的韵律来。

罗斯最后认定,在组织结构方式上,鲸的大合唱与大型的鼓手大合奏十分相似。尽管鲸在各唱各的调,然而始终围绕着一个单一的主韵律,有条不紊地进行演唱,而主调的演唱者是这群鲸中的“头领”。

科学家由此得出结论,每一头鲸都有独特的节拍韵律,它代表了各自的声波标记。抹香鲸群体中,可以从每一头雄鲸身上观察到这一现象。

酷似爵士音乐

座头鲸和虎鲸从长辈那里学到了本部落独特的歌声,并将其用于捕食。自1981年以来,美国缅因海湾一带游弋着一头温驯的雌性座头鲸,将“水泡战术”这一世袭“技艺”传授给下一代。一群群的座头鲸聚集在这里,用歌声实施独特的“水泡战术”来捕猎食物。它们一边探出水面唱歌,一边溅起水泡将海面搅乱,使得陷入汹涌波涛中的猎物茫然不知所措,最后被吞噬掉。

鲸还能传播歌声,夏威夷和墨西哥虽然相距4 500千米,有趣的是两地的座头鲸却能唱出相同的歌。原来,每当夏季来临,北上觅食的不同鲸群会利用短暂的见面机会,交流学习对方的歌声。澳大利亚鲸类专家惊讶地发现,两头印度洋雄性虎鲸带着新鲜的曲调来到太平洋,想不到两年之后,太平洋的一大群雄性虎鲸的发音与这两头外来虎鲸的音调竟然如出一辙。

几年前,一头鲸从海洋误入美国旧金山的一个港口,逆水而上,进到萨克拉门托河道100千米处。鲸属于海洋动物,河流并不适合它居住和生活,非久留之地,不但深度和宽度不够,而且缺少它喜爱的食物。当时,情况十分危急,这头鲸面临着饿死、困死的危险。为了拯救它,专家们想了很多办法将其送回海洋,但都没有成功。这时,有的动物学家抱着试一试的态度在船上播放录下的鲸的歌声,结果奇迹出现了。迷路的鲸紧紧地跟随着这只船,安全地返回了大海。这时,人们才长长地松了一口气。由此不难看出,鲸的歌声具有联络作用。

专家们把鲸的歌声加以研究和分析,谱写成人类能够听得懂的曲调,听起来与高昂激越的爵士音乐非常相似。据说,在一次宣传环保事业的音乐会上,听众被悦耳动听的鲸之歌深深震撼,有的成年男士甚至感动得掉下热泪。

正因为如此,鲸的歌声被荣幸地灌制到名为《地球之音》的唱片中。1979年,两艘“旅行者号”空间飞行器升入太空,各自携带着一张《地球之音》的铜唱片,作为奉献给外星人的“礼物”。若干年后,响起在太空“知音”耳畔的不仅是迷人的地球人类的音乐,还有代表其他生物的鲸的歌声。

在大自然中,鲸是迄今为止能找到的、除人类之外唯一会“创作”音乐的动物。科学家惊讶地注意到,他们从未录下过鲸重复的曲调。它的歌声改变起来极有规律,一个调对着一个调地发生变化,在每个鲸群中,头一年唱的歌与后一年唱的完全不一样。鲸对冬天情有独钟,最爱在这个季节大展歌喉。每当一头鲸引吭高歌,其他的伙伴则洗耳恭听。相比较而言,雄鲸演唱的情歌水平最高。

值得一提的是,鲸有着极强的记忆力。例如,刚进入冬天,鲸都以唱头一年的老歌开始,一句也不会弄错,讲究承前启后的系统性。随着天气逐渐变冷,曲调便有所变化,创作出新歌曲。再如,有的鲸甚至记得上一次唱到什么地方,时隔数月后能够从中断的地方继续唱下去。

鲸“52”独唱20年

20年来,世界上最孤独的一头鲸一直试图通过歌唱寻觅同伴,但始终没能得到任何回音。现在,科学家正在积极准备,对它的歌声做出回应。他们虽然早已监听到这条鲸频率高得异常的52赫兹歌声,但一直不知道它究竟是什么模样。它没有名字,只有一个代号:鲸“52”。专家们认为它可能是一头长须鲸,也可能是蓝鲸或是两者之间杂交的个体。

鲸“52”独唱20年

从20世纪80年代开始,美国海军向科学家转交了他们监听到的鲸类歌声。这是他们在监听北太平洋水下潜艇时无意中记录下的。这头雄性鲸发出的歌声频率非常独特,在北太平洋海域没有其他鲸在这一频率上发出声音。尽管等不到任何回应,鲸“52”仍然继续它的歌唱。

美国伍兹霍尔海洋研究所的威廉·瓦特金斯博士1989年开始对这些录音信号进行分析。他发现,大部分的雄性长须鲸或蓝鲸的歌声频率在17~18赫兹,人的耳朵是无法听见的。但这头雄性鲸歌唱的声音频率竟然是在52赫兹。瓦特金斯博士的团队最终大致圈定出繁殖季这一声音来源的位置,此时是鲸类发出声音最为频繁而嘹亮的时期。

“南极BW29”可能出自一种新种鲸鱼之口

南宽吻鲸最有可能成为“南极BW29”的源头

在瓦特金斯博士去世后,他的研究助理玛丽博士继续进行研究工作。“它是孤独的吗?我不知道。”玛丽博士表示,“人们喜欢想象它在大海中形单影只地前行的情景,独自唱着歌却无伙伴倾听的意境。但我不能那样说。”

寻找“南极BW29”源头

在南极洲,由美国加州大学斯克里普斯海洋研究所的詹妮弗·特里克带领的一群科学家监听到一种被称为“南极BW29”的神秘歌声。经过分析对比,他们发现这种歌声不是已知的突吻鲸种群发出的,很可能出自一种此前未知的新种鲸鱼之口。

科学家录制下这种歌声的次数超过1000次,研究显示它是一种构成和节奏都非常独特的信号,源头并非阿氏突吻鲸或者居氏突吻鲸,因为这种信号与它们的歌声不符。

专家表示,“南极BW29”的真正源头可能是长齿中喙鲸、南宽吻鲸或者格氏突吻鲸。可是在监听到“南极BW29”的远南海域极少有长齿中喙鲸,它的频率也与格氏突吻鲸不符。虽然南宽吻鲸最有可能成为源头,但是它的近亲北宽吻鲸发出的歌声与之截然不同。科学家认为南宽吻鲸也以类似的方式发声,这就与“南极BW29”存在差异。

除了“南极BW29”外,专家们还曾6次监听到频率更高的“南极BW37”。一种观点认为,由于歌声的频率往往与鲸的体形联系在一起,“南极BW29”可能由南宽吻鲸发出,频率更高的“南极BW37”则可能来自体形较小的格氏突吻鲸。此外,这种新种鲸鱼以不同频率发声的可能性也是存在的,但这种能力仅限于突吻鲸。

(资料来源:英国《每日邮报》)

青少年科技博览(中学版)2018年7期

青少年科技博览(中学版)的其它文章
全权授予
狭小空间车辆横移装置
游泳池尿液知多少
巧妙治理硝酸盐污染
巨脉蜻蜓:史前空中霸主
动物粪便中的科学