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你听过“鲸歌”吗,那是来自海的呼唤,有人说像远古的声音。鲸看似沉静庄严、遗世独立,但其实有好几种都是“海中歌唱家”。在水面之下,它们创造着属于自己的喧嚣、甚至是文化!我们来一起欣赏最重量级的浪漫吧(可以打开顶部音乐看这篇文章)。

01

曼妙歌声,拯救鲸族

1977年,人类发射了两台飞向外太空的探测器——“旅行者一号”和“旅行者二号”。它俩各携带了一张承载着地球文明的唱片,内容包括55种人类语言的问候,还有各种大自然的声音:风声、海浪声、火山喷发声……以及大翅鲸宛转绵长的“鲸歌”。

△ 带上宇宙飞船的黑胶唱片《座头鲸之歌》(Songs of the Humpback Whale)

这段鲸歌,是1970年由生物学家罗杰·佩恩录制的。20世纪60年代末,佩恩在百慕大海域研究大翅鲸,期间结识了一位海军工程师。后者用水听器监听潜艇活动时,无意中记录到了大翅鲸发出的声音。佩恩反复听这些记录,发现它们不是随意发声,而总是有意重复某些特定声音,也就是“唱歌”!

△ 罗杰·佩恩(1935~2023)是最先研究鲸歌、并将其科普给公众的鲸类学家。图为他20世纪90年代在南大西洋研究时,触摸一头南露脊鲸。

△ 水听器是将声信号转换成电信号的换能器,用来接收水中的声信号,也称为接收换能器。

当时全球多国仍在进行商业捕鲸,许多大型鲸类都数量锐减、濒临灭绝。佩恩意识到,如果人类继续杀戮,这些海洋巨兽就会和它们的文化一起消失。于是在他和同行们努力下,越来越多的人知道了鲸会唱歌,并意识到鲸不只是“活体工业原料”,而是拥有感情、智慧甚至文化的动物!鲸歌的发现和传播,大大推动了公众对捕鲸业的反对浪潮。

△ 除了鲸歌,还有我们熟悉的“鲸落(Whale Fall),指的是鲸鱼死去后沉入海底,尸体可以供养一套以分解者为主的循环系统长达百年(来源:CGTN)

02

它们怎么唱出声的呢?

生活在水下的鲸类,到底是怎么“唱歌”的呢?对于海豚、白鲸等齿鲸的发声原理,鲸类学家已研究了很久:它们只有一个鼻孔用来呼吸,却把鼻道连同额头一起“改造”成一套回声定位系统,原理类似潜艇声呐,用来发送和接收声波。通常认为,它们发出的咔哒声、尖叫声和吹哨声,都是用“鼻子”发出的。

齿鲸只有一个鼻孔(呼吸孔),但内部有两条鼻道,鼻道内各有一处叫作“声唇”的结构,以及一些气囊。压缩的空气进入呼吸孔,就会在鼻道里被气囊来回挤压,穿过声唇,令声唇振动,从而发声。它们高高隆起的额头,则是特殊的脂肪结构——“额隆”。额隆能汇聚鼻道内发出的声波(就像透镜聚焦光线一样),并朝选定的方向发送出去。

但须鲸体型庞大,难以被人类圈养研究,只能解剖尸体来推测其发声原理。目前看来,须鲸没有齿鲸那样的回声定位结构(近年研究发现,弓头鲸和灰鲸等须鲸也会回声定位,原理未知),但有一个与喉部相连、可以膨胀的喉囊,它还连接着类似声带的褶皱——声褶。利用喉囊和声褶,并把庞大的身体当作“音箱”,它们能发出异常低沉、洪亮的声音。

须鲸有两个呼吸孔,鼻道内没有齿鲸那样的声唇、气囊,但有连通喉部的喉囊。目前仍未确定它们的发声原理,主流观点认为,呼吸孔吸入的部分空气来到喉部,会让喉囊膨胀,喉囊和肺部中的空气被来回挤压,引发声褶振动,从而发声。须鲸在水下时,这些空气被封在体内,哪怕长时间“吟唱”也不会从呼吸孔里溜走。

03

何为“鲸叫”,何为鲸歌?

须鲸的声音五花八门,有些是寻常“鲸叫”,只有那些刻意重复旋律的才算“鲸歌”。这些歌曲的频率有高有低,但大多是低频声音,包括人类耳朵听不到的次声波。

 进来听,动物唱出的最美最复杂的歌声
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△ 座头鲸幼崽和妈妈对话(来源:YouTube)

以须鲸中最著名的“歌唱家”大翅鲸为例,它们的歌曲,是一层层的套娃式结构:几个音符组成最基本的“单元”,一系列的单元组成“乐句”,一系列的乐句组成“主题乐章”,最后由一系列的乐章组成整首歌曲。在整个动物界,大翅鲸的歌曲持续时间最长、旋律也最复杂!

迄今为止,鲸类学家已采集了多种须鲸的鲸歌,包括蓝鲸、长须鲸、大村鲸、弓头鲸、北太平洋露脊鲸等。这几种鲸的鲸歌,频率范围、复杂程度各不相同,同一种鲸也有多种“家乡小调”。比如北太平洋、北大西洋和印度洋的蓝鲸种群,各自的鲸歌都不太一样。

△ (左)大翅鲸鲸歌声图 (右)小须鲸鲸歌声图

把鲸歌的声波时间轴围成一个环形,做些拉伸、填色等技术处理,就做成了绚丽的“鲸歌声图”。这种可视化改编,能让更多人欣赏鲸歌的魅力。

能开演唱会,也能作新曲

雄性大翅鲸唱歌时,全身悬停在水中,一曲唱罢才上浮换气。一首完整的鲸歌通常持续10~20分钟,雄鲸反复吟唱好几个小时,能一连唱上好几天。借助海水传播,半径至少数十公里内的同类都是它的听众。

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△ 雄鲸在交配季会创作新曲(来源:纪录片《鲸鱼的秘密》)

大翅鲸不但能开“单人演唱会”,还会创作新歌!每个繁殖季,可能都有几头雄鲸给传统曲目添加一些即兴创作,其他雄鲸随即更新模仿,形成流行新曲。

04

鲸歌为谁吟唱?

鲸歌的吟唱者,很可能都是成年雄鲸。虽然研究人员无法确定每一位“歌手”的身份、性别,但每逢繁殖季,听到的鲸歌声最为密集。因此他们根据以往研究经验推测,鲸歌是雄鲸为了吸引雌鲸,或者震慑其他雄鲸而吟唱的。

△ 雄鲸求偶的穷追猛打(来源:纪录片《座头鲸的鸣歌》)

还是以大翅鲸为例,尽管它们一年四季都唱歌,但只有它们离开高纬度海域的摄食场、向靠近赤道的温暖海域迁徙时,鲸歌才频繁出现

弓头鲸的鲸歌也是如此。在寒冬、早春期间的繁殖场,研究人员一天24小时都能听到它们的歌声。可当温暖的夏季到来时,似乎它们就没闲心唱歌了,大家都赶着去摄食场,想趁着海冰融化大吃特吃。有时还没等繁殖季结束,鲸歌就开始变得简单敷衍……

△ 爱唱歌的大翅鲸,在须鲸中属于喜欢结伴的,但它们的群体似乎不像虎鲸、抹香鲸等一些齿鲸那么稳定。它们与同类的社交方式,还隐藏着许多秘密(来源:leviimages.com)

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现在我们听不到鲸歌了吗?

在海洋中,很少有动物的声音能比鲸歌更洪亮。然而今天的洋面上下,早已充斥着人类带来的各种噪音:航运、捕鱼、石油钻探、海军演习……鲸类必须直面这种全新的海洋“声环境”。

△ 科学家们观鲸时遇到的真正的危险就是渔网漂浮垃圾(来源:纪录片《座头鲸的鸣歌》)

须鲸虽不像齿鲸那样依赖回声定位,但声音仍是它们的主要感知与交流方式。在嘈杂噪声下,它们寻找食物、呼朋引伴、识别危险等日常活动,都会遭遇更多麻烦。有研究发现,正在唱歌的须鲸,会在船只靠近时“中止吟唱”,等船只远离才重新开唱。

50年前,鲸歌改变了人类对须鲸的认知。而如今人类造成的海洋噪声污染,又成为它们的重大威胁。但愿在不太久远的未来,人类和鲸类能更和谐地共享海洋,鲸歌也能在大海中继续传唱。

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△ 我们一起留住这样美的声音吧(来源:YouTube)

撰文 | 曾千慧

微信编辑 | 赵之遇

本文原载于《博物》杂志2024年2月刊