相距 60 英里的兩隻弓頭鯨是如何同步潛水的?

相距 60 英里的兩隻弓頭鯨是如何同步潛水的?


相距 60 英里的兩隻弓頭鯨是如何同步潛水的?

科學家觀察到兩隻弓頭鯨只要在彼此能聽到的範圍內就會同步潛水時間表。
Vicki Beaver,阿拉斯加漁業科學中心,NOAA 漁業,海洋哺乳動物許可證 #14245

本文來自 Hakai 雜誌,這是一本關於沿海生態系統科學與社會的線上出版物。請造訪 hakaimagazine.com 閱讀更多這類故事。

每年一月至五月,格陵蘭島西海岸的一個大海灣 Qeqertarsuaq Tunua 充滿了浮游生物。鬚鯨前來享用豐盛的食物,2010 年,兩隻弓頭鯨進入海灣進食。當兩人相距大約 60 英里時,他們在視覺上超出了範圍,但很可能仍然可以聽到彼此的聲音。就在那時,一些不尋常的事情發生了:他們開始同步潛水。研究人員先前從未科學記錄過這種行為,而這項觀察結果為 53 年前的理論提供了潛在的證據。

鬚鯨通常被認為是孤獨的島嶼。然而,一些科學家認為,它們以分散的群體形式旅行,在數百英里的範圍內進行交流。傳奇生物學家羅傑·佩恩和海洋學家道格拉斯·韋伯首先提出了聲群理論的概念(或者應該是 聽到 理論?

佩恩幾年前幫助發現並記錄了座頭鯨的歌聲,他對虎鯨和海豚等許多齒狀鯨類動物具有高度社會性並以緊密的家庭群體的形式一起活動感到震驚。這些帶子提供了免受掠食者侵害的安全,並允許動物共同撫養幼崽。佩恩推測,體型較大的鬚鯨也可能成群結隊活動,但地理範圍更廣。也許這些龐然大物會發出聲音訊號,以便在遙遠的距離上保持聯繫。

韋伯和佩恩關於聲學群體理論的原始論文表明,長鬚鯨的發聲(可傳播很長距離的低頻聲音)理論上可以在海洋的某些區域傳播驚人的 430 英里。然而,紐約雪城大學研究動物聲學的行為生態學家蘇珊·帕克斯 (Susan Parks) 表示,證明鯨魚正在發出呼叫比證明接收者是數百英里外的鯨類同類更容易。

50多年來,研究人員分享了一些令人信服的軼事,說明鬚鯨似乎在遠距離協調行為,但這些故事始終只是故事。一支多學科研究小組研究弓頭鯨潛水行為,偶然發現了聲群理論的證據。

日本北海道大學環境科學家、這項新研究的主要作者葉夫根尼·波多爾斯基(Evgeny Podolskiy)表示,乍一看,弓頭鯨的潛水行為看起來「相當混亂且不可預測」。他說,鯨豚會進行長達數小時的潛水,然後無緣無故地停下來。

波多爾斯基和他的團隊希望從所有明顯的隨機性中提取一些秩序。他們利用衛星標籤收集了 144 天內北極 12 頭弓頭鯨的潛水深度和位置資料。然後,他們應用了基於混沌理論的複雜演算法,混沌理論是數學的一個分支,可以解開看似不穩定的系統背後的潛在機制。當他們處理數字時,模式出現了。

首先,研究人員注意到鯨魚的潛水往往遵循 24 小時週期,早上開始較淺,下午逐漸加深。這與一種稱為晝夜垂直遷移(DVM)的現像一致,即浮游生物和其他小生物每天從海洋表面到深淵並返回的現象。他們還發現,鯨魚在春季進行最深的潛水,此時北極地區的 DVM 往往最為極端。

波多爾斯基說,看到大型海洋生物追隨獵物並不奇怪,但真正令他驚訝的是第二種模式。 Qeqertarsuaq Tunua 的兩隻鯨魚(其關係未知)只要彼此相距 60 英里以內,就會連續 7 天同步潛水。根據該團隊的計算,這大約是該地區鯨魚的最大聲音範圍。 「這是非常非常奇特的水下行為,」波多爾斯基說。 “這非常令人興奮。”

波多爾斯基補充說,這種同步可能只是巧合——海洋條件有利於鯨魚在不同地點同時潛水。但是,考慮到連續幾天的持續行為,這種解釋在統計上似乎不太可能。 「我們目前認為這與溝通有某種關係,」他說。

紐約康乃爾大學生物聲學研究員克里斯托弗克拉克 (Christopher Clark) 認為,鯨魚可以成為遠距離潛水夥伴的想法非常有意義,他在職業生涯的早期與佩恩有過接觸。克拉克是擁有大量關於鯨魚在遠距離同步行為的軼事的科學家之一。波多爾斯基說,有趣的是,波多爾斯基可以證明鯨魚同步潛水,但新研究可能仍無法證實兩隻鯨魚正在進行聲音交流。

克拉克說,證明鯨魚的叫聲是針對其他鯨魚的,是一項艱鉅的任務,因為低頻聲波在冷水中傳播非常緩慢。聲波可能需要一個多小時才能到達另一頭鯨魚,因此科學家很難觀察到這些生物交換叫聲。 「它的運作規模是人類無法觀察到的,」他說。研究人員不僅需要適當的設備來注意到這種交換,而且還需要複雜的分析來將一頭鯨魚的訊號與另一頭鯨魚的明顯反應聯繫起來。

對帕克斯來說,波多爾斯基的研究之所以如此有趣,是因為數學與動物行為的結合。將來,她希望看到該團隊使用記錄的聲音數據以及衛星標籤進行類似的研究。帕克斯說,這將有助於證明個別鯨魚的訊號是否透過北極的聲學霧霾到達其同類。 「這將是令人驚奇的下一步,」她說。

目前,這兩隻弓頭鯨記錄的行為是迄今為止佩恩和韋伯正在做某件事的最佳線索。然而,兩隻鯨魚彼此說了什麼仍然是個謎。在這樣的距離上傳遞的訊息可能需要很簡單:它們可能一直在讓對方了解當地浮游生物的預測或協調以避免人類活動。也許他們正在玩鯨魚版的馬可波羅。或者也許,就像我們一樣,他們只是喜歡知道自己並不孤單。

王瑪麗娜 編輯

本文來自 Hakai 雜誌,這是一本關於沿海生態系統科學與社會的線上出版物。閱讀更多類似的故事,請訪問 哈凱雜誌網

Hakai 雜誌的相關故事:

獲取最新信息 科學 收件匣中的故事。



Source link

More From Author

天空體育直播 NFL 2024 賽季:賽程、賽程、日期以及如何在超級碗 LIX 之路上觀看

天空體育直播 NFL 2024 賽季:賽程、賽程、日期以及如何在超級碗 LIX 之路上觀看

Pushing Buttons:在東京電玩展上,我看到伴隨我長大的日本遊戲場景仍然活躍

Pushing Buttons:在東京電玩展上,我看到伴隨我長大的日本遊戲場景仍然活躍

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Categories