须鲸的声音非常响亮，但它们是如何发出这些声音的，目前还不清楚。(美联社照片)

这是地球上最令人难以忘怀的声音之一——像座头鲸这样的须鲸的“歌声”，在遥远的水域都能听到。现在科学家们终于弄清楚了这些滤食性海洋哺乳动物是如何做到的。

研究人员周三表示，长须鲸——包括地球历史上最大的动物蓝鲸——使用经过解剖改造的喉部或声腔来实现水下发声。研究人员说，它们进化出了一种新的结构——位于喉部的由脂肪和肌肉组成的垫子。

这意味着须鲸和人类一样用喉部发出声音，而齿鲸——包括海豚、鼠海豚、虎鲸和抹香鲸——进化出了一种不同的机制，它们在鼻腔通道中使用了一种特殊的器官。

20世纪70年代，人们认识到须鲸的声音非常响亮，但它们是如何发出一连串声音的，当时还不清楚。

“它们是地球上最壮观的动物之一。它们是高度聪明的群居动物，大多数恐龙都无法与之匹敌，甚至以最小的虾为食。南丹麦大学的生物学家科恩·埃莱曼斯是这项研究的主要作者，他说:“它们有一种罕见的能力，可以学习新歌，并在全球传播它们的声乐文化。”该研究发表在《自然》杂志上。

为了在阴暗的海洋中交流和找到彼此，须鲸主要依赖于声音的产生。例如，座头鲸雌性和它们的幼崽通过声音相互交流，座头鲸雄性通过唱歌来吸引雌性。”

所有的须鲸，包括长须鲸、须鲸、露脊鲸、灰鲸、小须鲸、弓头鲸等，发出的叫声频率都很低，人类几乎听不到。包括座头鲸和弓头鲸在内的一些物种会发出人们更熟悉的高音，这是鲸鱼的歌声。

研究人员利用被困在丹麦和苏格兰海滩上的死鲸、普通小须鲸和座头鲸的喉咙进行了实验室实验。他们还开发了一个鲸鱼喉部的三维计算机模型来模拟肌肉收缩对声音的影响。

在人类中，说话涉及到喉部的声带——声带。这些振动的小条状组织在气道上伸展，由一种叫做类喉突的小软骨结构支撑，这种软骨结构旋转着打开或关闭喉头。

在须鲸中，类蝶骨又大又硬，形成一种可以压喉垫的环。当鲸鱼呼气时，这个垫子就会随着气流的波动而振动，从而发出声音。

“令人着迷的是，尽管喉部的变化是独特的，是一种全新的结构，但声音的主要来源——空气和组织之间相互作用的物理学基础——遵循与其他哺乳动物相同的原则，从蝙蝠到老虎到大象，包括人类和鸟类，”维也纳大学的进化生物学家和研究合著者W. Tecumseh Fitch说。

“似乎所有这些现存的物种都利用了同样的一套技巧来发出声音，尽管它们使用的是不同的器官或器官的一部分。”

当第一批陆地脊椎动物开始呼吸空气，需要将食物与空气分开以防止窒息时，喉头就进化出来了。鲸鱼大约在5000万年前从陆地哺乳动物进化而来。喉部的改变让须鲸在水下发声，同时保护它们的呼吸道。

“重返大海对早期的鲸鱼构成了严峻的挑战，需要适应在爆炸性的水面呼吸中吸入和呼出大量空气，避免窒息和溺水，并在水下发声时保存空气，”埃勒曼斯说。

该研究还表明，鲸鱼发出的声音与人类制造的船只噪音在相同的频率范围和海洋深度(低至100米左右)内，干扰了它们的交流能力。

“遗憾的是，须鲸受到生理上的限制，不能轻易地唱得更高或更深，以避免人类的噪音，”埃勒曼斯说。

澳大利亚联合通讯社