海豚到底有多聪明？你根本想象不到

2022-03-31 20:04:18

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原创：国家地理中文网

一只海豚在苏格兰水域里嬉戏。研究人员观察到一只名叫凯莉的野生独居海豚会发出类似大西洋鼠海豚的声音。摄影：SCOTLAND: THE BIG PICTURE, MINDEN PICTURES
撰文：ELIZABETH ANNE BROWN
克莱德湾位于苏格兰西岸，是一个巨大的咸水湾，生活着几千只大西洋鼠海豚（Phocoena phocoena），还有一只名叫凯莉（Kylie）的海豚。
至少14年里，人们从未见过凯莉与其他海豚在一起，但它并不孤单。克莱德湾晴朗的日子里，游客有时会看到它和大西洋鼠海豚一起游来游去，这种鲸类动物是海豚的近亲，体型大约是凯莉的三分之二。
发表于今年1月《生物声学》的一项新研究发现，凯莉与鼠海豚的关系比科学家以为的更密切。海豚的叫声应该包括各种各样的咔哒声、哨声和脉冲声，但凯莉并不发出哨声。相反，它“说话”更像利用高频咔哒声进行交流的港湾鼠海豚。

晴朗的冬日，克莱德湾风景如画，这一大片水域位于苏格兰阿伦岛附近。摄影：JIM MCDOWALL, ALAMY
研究表明，它可能在与鼠海豚交流，或者至少是在尝试。越来越多的研究发现，不同鲸类动物之间的交流丰富多彩。
“很显然，野生物种之间的互动比我们以为的多得多，”海豚行为专家Denise Herzing说。
鼠海豚的密码
几年前，克莱德湾唯一的海豚居民对比特海峡（Kyles of Bute）河口的浮标情有独钟，因此当地人称它为“凯莉”。但没人知道它来自何方，为什么海豚会孤身一人，当地组织“克莱德湾鼠海豚”（Clyde Porpoise）的创始人和负责人David Nairn说。该组织致力于研究和保护海洋哺乳动物。（凯莉已经一年没有出现了，当地人希望它快回来。）
根据2019年关于全球独居海豚的一项研究发现，由于风暴或人类活动，一些海豚与出生群体分开，或者成为孤儿后，会孤独地生活着。另一些可能只是不善社交，更注重隐私。
为了更多地了解凯莉与鼠海豚的关系，Nairn借来了水听器，拖在他的风帆游艇“索萨号”后面。从2016年到2018年，Nairn捕捉到凯莉和鼠海豚多次相遇时的音频。
“它一定自认为是鼠海豚，”Nairn说。他在大学里学习过水生生物学。
格拉斯哥斯特拉斯克莱德大学的博士候选人Mel Cosentino仔细研究了录音里鲸类动物发出的几千次超声波咔哒声。
海豚几乎一刻不停地发出哨声，但鼠海豚从不这么做。相反，它们只用窄波段高频（NBHF）咔哒声交流，这种声音有8到15个振幅峰值，约130千赫兹。
“想要听到NBHF咔哒声，我们必须把速度放慢约100倍，”Cosentino说。（声音变慢时，音调会下降。人类可以听到20赫兹到20000赫兹之间的声音；20赫兹相当于管风琴最低音调的踏板。）
Cosentino从录音中辨别出海豚标准的低频咔哒声。但他发现，即使凯莉独处时，也有8个甚至更多峰值，130千赫兹，这个频率是鼠海豚在聊天。换言之，凯莉即使独自一人时，也像鼠海豚一样说话。研究人员还发现，凯莉从不像其他海豚那样发出哨声。
Cosentino观察到，凯莉和鼠海豚之间的交流很像相同物种成员之间的“对话”节奏，轮流说话，几乎不会同时说话；虽然我们不知道，在凯莉用鼠海豚的咔哒声尝试交流的过程中，究竟传达出了多少有意义的信息。
“这可能就像我冲着我的狗学狗叫，然后它叫着回应我，”Cosentino说。
不管怎样，这种行为代表“鼠海豚可能会理解”的交流“尝试”，野生海豚项目的研究主任Herzing说。30多年来，她一直在研究大西洋斑海豚的行为，没有参与此次研究。她对研究作者在自然环境下巧妙的实验设计表示了赞赏。
“结果很有意思，”她说：“真正能说明问题的是，凯莉没有发出哨声，因为海豚总是发出哨声，而鼠海豚从不这样。”

苏格兰设德兰群岛附近的大西洋鼠海豚。科学家首次发现，一只“自认为是鼠海豚”的海豚能发出这个物种独特的咔哒声。摄影：SCOTLAND: THE BIG PICTURE, NATURE PICTURE LIBRARY
海洋生物声学最大的挑战之一是辨别不同生物的声音，汉普郡学院的动物行为学副教授Laela Sayigh说。“它们不会表现出与声音有关的外部运动，而且大多数时间我们看不到它们。”
然而，在这次案例中，我们可以通过口音分辨出凯莉。“它似乎在挣扎”，想要达到鼠海豚那样的高频声音，Cosentino说，在它发出的咔哒声的峰值不如鼠海豚那么清晰，而且高音中混杂着一些低频声音。
“如果它们是歌手，那么凯莉就是帕瓦罗蒂，鼠海豚就是玛丽亚·凯莉。”
Herzing指出，圈养的动物能够模仿声音，虎鲸和白鲸会模仿水箱里的宽吻海豚。2016年的一项生物声学研究发现，意大利海洋公园里交叉培育的一只里氏海豚，哨声更像和它一起长大的宽吻海豚，而非野生环境里的同类。
然而，凯莉独处时发出类似NBHF的咔哒声，“让我们思考”它是在用咔哒声与港湾鼠海豚交流，还是只是在模仿这种声音，Sayigh说。
瓜状体对话
海豚、鼠海豚、鲸都是鲸类动物，是陆生哺乳动物的后代；在几百万年时间里，它们回到了水里。在重新适应海洋生活的过程中，“鼻孔进化成了喷水孔，”Cosentino说。
虽然海豚和鼠海豚这样的齿鲸只有一个开放的鼻孔，但两个鼻腔仍在水下，顶部各有一个被称为“猴唇”的肌肉结构。（鲸类动物解剖学的词汇来自于捕鲸者的描述，往往丰富多彩。）从某种意义上说，猴唇类似于我们的声带，负责控制气流，当肺部的空气通过左鼻腔的“猴唇”被挤出时，“就像放出气球里的空气”，发出颤抖的哨声，Cosentino说。
右鼻腔负责发出交流和导航时的咔哒声。它的尽头附近是齿鲸前额的脂肪聚集处，即“瓜状体”，可以放大和汇集鲸类动物的声音。两组猴唇独立运作，包括宽吻海豚在内，一些鲸类动物可以同时发出咔哒声和哨声，有点像蒙古人的喉音唱法。
凯莉的故事展示了鲸类动物与其他物种成员的互动。“它们很擅长社交，非常性感，而且非常健谈，”Herzing说：“这些动物适应社交生活，而声音是一种自然交流方式。”
很多跨物种收养记录也显示，物种划分可能不如之前以为的那么明确。例如，加拿大白鲸群收养了一条独角鲸幼鲸，一条长吻原海豚在塔希提岛宽吻海豚中生活了20年。
Herzing强调，最近的DNA分析也证实，我们对杂交的了解还只是浅层面的。在圈养和野外环境中，宽吻海豚至少会与10种物种杂交，包括领航鲸和圭亚那白海豚等截然不同的鲸类动物。研究人员提出一种假设，鲸类动物之所以能成功杂交，是因为它们拥有共同的DNA，在过去1000万年里才分化成了不同物种。
除了尝试交流外，凯利似乎在其他方面也与鼠海豚很亲近。Nairn多次看到雌性鼠海豚带着孩子们与凯莉交流。Nairn解释说，由于幼小的鼠海豚在断奶前通常都会紧跟着妈妈，Nairn惊讶地看到它们与凯莉排成梯形游泳，它们在它的胸鳍后面，研究人员说，对于鲸类动物而言，这相当于“抱着”婴儿。
Nairn还观察到，雄性鼠海豚试图攀到凯莉的背上。它能接受进一步发展吗？“我猜它会说，好的，”Nairn笑着说到。从解剖学角度看，二者可以交配，虽然还没有海豚与鼠海豚杂交的科学记录，Herzing说。
然而，2021年2月，暴风雨持续了一周，导致一艘大型钻探船在凯莉最爱的浮标附近失控，它也失踪了。Nairn说，“假日浮标”遭到重创，凯莉可能用几个月甚至一年时间在克莱德湾搬家，这符合它的性格，但Nairn还是很担心。
Nairn和同事表示，随着春季野外考察的开始，他们急切地希望看见和听见凯莉，看看它还会带来哪些信息。
（译者：Sky4）