鲨鱼一直以来都被认为是沉默的杀手,作为海洋顶级掠食者,它们以隐秘的狩猎方式著称。然而,与许多鱼类不同的是,鲨鱼通常不具备产生声音的器官。现在,一项突破性的新研究表明,一种鲨鱼可能比我们之前认为的更加“健谈”,它发出的声音堪比气球爆裂。
剑吻鲨发声之谜
根据发表在《皇家学会开放科学》杂志上的研究,科学家们首次记录到剑吻鲨(Mustelus lenticulatus)通过咬合牙齿主动发出声音的证据。
大西洋鲨鱼探险协会主席兼鲨鱼研究基金会(一个旨在增进鲨鱼知识并促进鲨鱼保护的非营利组织)执行董事Neil Hammerschlag表示:“鲨鱼如何维持社群或进行交流,我们过去认为主要依靠身体语言,也可能通过化学信号,但大部分仍然是个谜。这项研究开启了通过声音进行交流的全新可能性。”
剑吻鲨的独特之处
剑吻鲨是一种小型鲨鱼,栖息在新西兰沿海水域,通常生活在海底附近,在该地区的商业捕鱼业中扮演着重要角色。与大多数依靠鱼鳔(一种充满气体的器官,帮助鱼类维持浮力并产生和探测声音)的鱼类不同,鲨鱼缺乏这种特征,因此它们发声似乎不太可能。
该研究的主要作者Carolin Nieder博士在奥克兰大学攻读博士学位期间,于2021年进行行为训练实验时,听到了一种意想不到的咔哒声,这引起了她对鲨鱼声音能力的兴趣。Nieder现在是马萨诸塞州伍兹霍尔海洋研究所T. Aran Mooney实验室的博士后研究员。
尽管当时她无法研究这种神秘的咔哒声,但它一直吸引着她。现在,Nieder和她的团队报告了对10条在新西兰海岸捕获的幼年剑吻鲨(五雄五雌)进行研究的有趣发现。
实验室里的声音
从2021年5月到2022年4月,科学家们将这些鲨鱼安置在大型海洋实验室水箱中,保持适当的海水条件和食物供应。
为了仔细记录任何声音,研究小组将鲨鱼转移到配备水下麦克风或水听器的独立水箱中。当鲨鱼在水箱之间移动或被轻轻握住时,它们开始发出咔哒声,类似于Nieder几年前注意到的声音。
每个咔哒声都非常短促,平均持续48毫秒,比人类眨眼的速度还要快。
研究人员还将这些咔哒声确定为宽带声音,这意味着它们发生在2.4到18.5千赫的广泛频率范围内——根据该研究,其中一些频率可以被人耳听到。
在音量方面,这些咔哒声很强烈,达到约156分贝。
研究指出,大多数咔哒声发生在处理的最初10秒内,随着时间的推移变得不那么频繁。在最初的10秒内,鲨鱼平均发出7次咔哒声,而最后10秒内平均只有2次。
Nieder通过电子邮件表示:“随着动物们逐渐适应每日的实验方案,它们完全停止发出咔哒声,好像它们已经习惯了被圈养和实验流程。这让我们开始考虑,我们是否正在观察一种发声行为,而不是一种奇怪的现象。”
该团队还观察到,大约70%的咔哒声发生在鲨鱼缓慢地左右摇摆时,而大约25%的咔哒声发生在鲨鱼表现出爆发性动作,摆动头部或身体时。根据该研究,只有5%的动作发生在鲨鱼没有明显移动身体时。
咔哒声的来源
由于在这些鲨鱼身上没有发现专门的发声器官,研究人员确信咔哒声来自它们坚固、互锁的牙齿咬合在一起。
这些板状牙齿的设计目的是压碎甲壳类动物等猎物,它们可能是产生独特咔哒声的原因,类似于一些鱼类通过磨牙发出的声音。
Nieder说,咔哒声的持续模式和频率也表明这些声音是有意的,而不是偶然的。
声音的意义
研究人员仍在努力调查剑吻鲨发出这些声音的确切原因。一种可能性是,这些咔哒声可以作为遇险信号,这可能是对实验中被处理的一种反应。
根据该研究,大多数咔哒声都落在剑吻鲨自身的听力范围之外,其听力范围延伸至约800赫兹。研究人员写道,如果鲨鱼不使用它们的声音能力来相互交流,那么咔哒声可能可以作为一种警告信号,或在猎物周围或危险情况下形成一种攻击形式。
野生环境中的发声能力
由于全球有500多种鲨鱼,目前还不清楚其他鲨鱼是否也具有这种发声能力。
Nieder说:“我认为其他鲨鱼有可能发出类似的声音。这种记录可以帮助(我们)开始倾听鲨鱼,也许我们可以更多地了解它们在各种生态位中的生态和生活方式。”
此外,由于这些声音是在受控的实验室环境中录制的,研究人员渴望发现剑吻鲨是否也在野外产生这些声音,以及在什么条件下产生。
Hammerschlag通过电子邮件表示:“这项研究开启了这些较小鲨鱼‘发出警报’的可能性。”他指的是较小鲨鱼如何在较大鲨鱼面前散开,即使它们不在视线范围内。“虽然我们真的不知道剑吻鲨发出的声音是否仅仅是被处理的副产品……但它确实开启了一些新的问题、可能性和未来研究的途径。”
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