我们都知道海豚利用回声定位来捕食鱼类作为晚餐 - 就像蝙蝠在黑暗中追逐昆虫- 但它们如何发出这些标志性的咔嗒声和吱吱声在很大程度上一直是个谜。
现在,借助新创建的语音模型,研究人员可能终于弄清楚了他们是如何做到这一点的,而这一切都归结为一件事:鼻涕。
先前的研究表明,海豚的鼻道内发出咔哒声,鼻道位于气孔的正下方。在这些通道内,称为背囊的组织块撞击在一起并振动以产生声音,但这仍然无法解释它们如何实现如此高的、听起来奇怪的音调。
由于很难实时检查这个过程 - 这些肿块可能会碰撞到一起1,000次每秒 - 来自圣地亚哥斯克里普斯海洋学研究所的生物学家 Aaron Thode 着手创建一个新模型,基本上是一个计算机程序,看看他是否可以在实验室中模拟这些奇怪的声音。
为了创建模拟,索德和他的团队(主要由他的父亲莱斯特·索德组成,莱斯特·索德是一位退休研究员,曾在洛斯阿拉莫斯国家实验室工作)适应人类声带模型可以准确地再现海豚发出的声音。
这个过程涉及分析海豚的点击频率,以了解人类模型内部需要进行哪些改变才能产生这些点击。换句话说,由于人类模型已经存在,索德必须重新设计整个模型,使其不那么像人类,而更像海豚。
在我们进一步讨论之前,我们首先需要了解的是两部分海豚的咔哒声:撞击声和响声。基本上,当海豚发出咔哒声时,它会发出奇怪的敲击声,然后是较长的高频铃声(请观看下面的视频以听到它的实际情况)。这两个部分齐头并进,并以不同程度紧随其后发生——有时会发出长长的吱吱声并伴有轻微的碰撞,反之亦然。
根据海伦·汤普森的说法科学新闻,该团队在进行实验时假设,这种肿块(听起来很像一个人在咔嚓舌头)是由组织块引起的拍打在一起。音调极高的铃声是由这些组织拉开而产生的。
但在他们的研究过程中,如果不覆盖鼻腔,研究小组就无法实现与海豚的咔嗒声相同的高频。粘液中的通道(阅读:鼻涕)。这表明,如果没有鼻涕,海豚将无法有效地使用回声定位。
该研究结果尚未经过同行评审,因此在此之前,我们必须将其视为初步结果。但如果证实了这一发现会填补了几十年来研究人员无法理解这种回声定位和交流模式的知识空白。
“发出响亮的高频声音比你想象的要困难,”说一些。 “潮湿、粘性的表面可以起到这个作用。”
这一假设得到了以下事实的支持:团队在使用少量鼻涕时能够发出听起来不舒服的咔哒声。这些误击声在自然界中也经常听到,这意味着它们很可能是在海豚鼻粘液不足时产生的。他们还能够重现众所周知的口哨声海豚以粘液而闻名,这为这一发现增添了更多的分量。
尽管新创建的模型取得了成功,但托德警告说,它仍在进行中,需要进一步研究来验证结果。该团队计划从真实的海豚身上收集更多数据,以确保它们的真实性模型准确预测自然发出的声音 - 具体来说,如果模型能够以与真实海豚相同的速度发出声音。
希望随着研究的继续,研究结果将为科学家提供了一种分析鲸鱼如何交流的新方法,这样我们最终就能弄清楚它们是否在说我们的坏话。
该团队的研究结果是提出了这个星期在年会上美国声学学会在犹他州。