齿鲸类动物可通过鼻腔通道中的一种独特结构发出各种声音

Credit: Christian B. Christensen, Aarhus University (神秘的地球uux.cn)
【菜科解读】
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扫描的声音产生鼻子的港湾鼠海豚显示部分的两个声源。
Credit: Christian B. Christensen, Aarhus University
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(神秘的地球uux.cn)据美国物理学家组织网(cy University of Southern Denmark):海豚和其他齿鲸是大脑巨大的顶级掠食者,吸引了我们的想象力;它们非常喜欢社交,它们相互合作,可以在完全黑暗的情况下用回声定位法捕猎到2公里深的猎物。
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所有这些非凡的行为都是通过在黑暗的水中快速传播的声音来实现的。
然而,这些神奇的动物如何在深海中制造出丰富的声乐曲目仍然是个谜。
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现在《科学》杂志上的一项新研究报告说,齿鲸进化出了一种空气驱动的鼻声源,像人类的声音一样在不同的音域运行。
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这项研究由南丹麦大学生物系的语音科学家科恩·埃勒曼斯教授和丹麦奥胡斯大学生物系的鲸鱼生物学家彼得·麦德森教授领导。
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研究表明,齿鲸和人类一样,至少有三个语域;声乐弗莱音域(也称为咯吱声,产生最低的音调),胸部音域(这是我们正常的说话声音)和假声音域(产生更高的频率)。
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“Vocal fry是美国英语中常用的一种正常语域。
埃尔曼斯教授说:“金·卡戴珊、凯特·佩里和斯嘉丽·约翰森都是使用这个语域的知名人士。
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根据这项新的研究,齿鲸利用这种发声的鱼苗来发出回声定位叫声以捕捉猎物。
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“在发声时,声带只打开很短的时间,因此使用这个音区只需要很少的呼吸空气,”Elemans补充道。
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“这种空气经济使它特别适合回声定位,”麦德森教授说,并补充道:
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"在深潜过程中,所有的空气都被压缩到水面体积的很小一部分."
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齿鲸潜水深达2000米,捕到的鱼比人类捕鱼业还多。
当它们在深水和黑暗的水域中捕猎时,它们会发出短促有力的超声波回声定位滴答声,频率高达每秒700次,以定位、追踪和捕捉猎物。
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“因此有声鱼苗让鲸鱼进入地球上最丰富的食物生态位;“深海,”麦德森说。
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“虽然发声的鱼苗在人类中可能有争议,可能被视为从令人讨厌到权威的一切,但它无疑使齿鲸成为进化成功的故事,”Elemans补充道。
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以前人们认为齿鲸像其他哺乳动物一样用喉头发声,但40年前人们发现事实并非如此;它们用鼻子发出声音。
在这项新的研究中,丹麦研究小组发现,通过内窥镜使用高速视频到底发生了什么:
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齿鲸在鼻子中进化出了一种空气驱动的声音产生系统,其功能在物理上类似于哺乳动物和鸟类的喉部和咽部声音产生系统——但其位置远非相同。
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麦德森说:“进化已经把它从气管移到了鼻子,这允许更高的驱动压力——高达小号手所能产生的五倍——而不会损伤肺组织。
”
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“这种高驱动压力使得齿鲸发出的声音是地球上所有动物中最大的,”Elemans补充道。
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在超过100米的深度,鲸鱼的肺会塌陷以避免压迫症,因此对空气供应没有好处,剩余的空气存在于头骨的鼻道中。
这提供了一个很小但足够的空间,在2000米的惊人深度产生回声定位的声音。
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当回声定位时,齿鲸在它们瘦骨嶙峋的鼻子中给空气加压,让它通过一种叫做发音唇的结构,这种结构就像人类的声带一样振动。
它们的加速度产生声波,通过头骨传播到头部前方。
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除了回声定位,齿鲸还发出大量的声音来进行复杂的社会交流。
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“一些物种,如虎鲸和领航鲸,菜叶说说,发出非常复杂的叫声,这些叫声像人类方言一样被学习和传递,”麦德森说。
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在他们的研究中,研究人员表明,这些声音是由胸部振动的发音嘴唇和假声音域发出的。
他们用几种不同的方法拍摄了发音嘴唇,既使用了受过训练的海豚,也使用了野生动物,这些动物带着记录它们声音的小标签自由移动。
体内记录在荷兰的Dolfinarium Harderwijk完成。
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“我们花了将近10年的时间来开发新技术,收集和分析我们所有的数据,”Elemans说。
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相关:揭示齿鲸的发声之谜:独特的鼻腔结构可帮助产生不同的声音
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(神秘的地球uux.cn)据EurekAlert!:像海豚、虎鲸和抹香鲸这样的齿鲸类动物可通过鼻腔通道中的一种独特结构而发出各种声音,但其发声方式与陆地动物使用喉腔或鸣管发声的方式惊人地相似。
在一项新的研究中,研究人员使用了4种不同的方法来了解这些动物的发声方式。
他们描述了这种新颖的声音生成系统,展示了它如何使齿鲸类能够用不同的发音音域进行回声定位和交流。
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#p#分页标题#e#到目前为止,只有人类和乌鸦的发声音域已得到证实。
齿鲸亚目动物(齿鲸类)可利用回声定位在黑暗的深海环境中游弋并捕食猎物;回声定位法所依赖的是产生短促、快速和强大的超声波回声定位咔哒声(某些物种的该声音可达到200分贝的高亢音量,仅略低于所记录到的最响亮的声音)。
此外,齿鲸类还可以发出具丰富声学特色的咕哝声、爆裂声和哨声,它们用这些声音来构成进行社交的复杂声音。
虽然人们认为这些声音是通过位于鼻内的由气流驱动的声源(称为发声唇瓣)产生的,但产生这种复杂声音的机制(特别是在海面下数百米深处发声的机制)仍然基本未知。
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通过使用以往研究所缺乏的跨学科组合方法(包括在经过训练的鲸鱼体内成像和录音、在实验室中进行的新颖体外实验以及用于研究人类声音变化的技术),Peter Madsen和同事证明,齿鲸亚目的声音是通过鼻道产生的,其生成方式在功能上类似于人类和鸟类等其它陆生脊椎动物体内所产生的喉音和鸣管音。
据作者披露,在喉音受到压力和最小呼吸空气容积阻碍的地方,通过鼻道的空气可以使这些动物在其经常出现的深海产生复杂的声音。
Madsen等人还发现,齿鲸类会用不同的发声音域(即气泡音、胸音和假声)来产生迥然不同的用于回声定位和声音交流的音调。
民间五种辟邪物品有奇效?家中随手可得
很多人对辟邪物品的认识有偏差,以为一定得高价从寺庙所得那的才是管用的,其实家里就有随手可得的五种辟邪物品。
1、镜子。
镜子因其反射效果,让民间很多人用来当称风水物品中的辟邪物,使用方法是挂门楣或窗户框架上面,应对门前有煞气邪气。
正因为此,睡觉的时候特别忌讳镜子对着自己。
2、剪刀。
剪刀为何在习俗中经常用来辟邪?其实,古时候木匠的墨斗、五尺和裁缝的剪刀都是常用来辟邪的, 再后来,厨娘用来杀生的剪刀菜刀也因其沾满血腥被用来以煞气对邪气而被应用来辟邪。
常用来对付噩梦,驱鬼。
3、大米。
其实大米辟邪的说法来自五谷辟邪术,这种方法其实在丧葬习俗里经常可以看到,最初是给死人带点粮食,方便那边有吃的。
后来就开始传说五谷杂粮能镇鬼邪(因为传说有放五谷的棺木那去世的人就不会出来闹事)了,特别是糯米,被香港的僵尸片传得神乎其神。
至今在闽西客家习俗里还有将大米,黄豆/黑豆,茶叶,盐、铜钱五样用红布包在一起做平安符的习惯。
在陈鹏解梦的实际应用中,大米用来给易鬼梦的人和给小孩子安神特别管用。
4、 红纸。
红纸以前主要是用来写春联,以及在给别人的礼物包裹上贴上一个小长条做个封印。
其实,封印的说法及门上贴红纸(虽然上面写了字)就是用来保佑和辟邪用的。
在民间,还经常可以看到红纸被剪成小长条贴在门上,床头,猪栏牛栏门口,车上,风车上等等用来祈福辟邪保佑平安。
最初的源头是红纸代表的是血祭,就是用牲畜甚至敌人的血抹在重要的位置来阻吓敌人邪气,后来演变成了红纸。
5、扫把。
因为扫把是用来清扫垃圾脏东西的,所以,习俗中也以被扫把打到为非常晦气的事之一,如果一个人去世,民间会把他房间里的扫把一起送走(烧了)。
扫把用来辟邪的技巧一般是靠在床头,守护火焰低的人安睡。
或者是对着可疑的邪门物件进行抽打。
提醒:竹制的扫把最好,塑料的最差。
拖把不行。
世界上最强的海洋生物 虎鲸
虎鲸的体长可以达到9.5米,它的体重能够达到9吨以上,虎鲸的游速是每小时70公里,是海洋中游速最快的哺乳动物。
个头大的虎鲸能够跃出海面,并且它是海豚科中最大的一种,虎鲸特别聪明,在智力和战斗能力方面都是海洋中顶尖的。
虎鲸作为社会性动物,有着自己的语言交流系统和复杂的社会结构。
虎鲸的分布虎鲸主要分布于中国,山东,辽宁,台湾,浙江附近海域在全球各大洋均有分布,常见地区是高纬度地区和近岸海域。
虎鲸没有固定的休息场所,主要追寻其他海兽或适时鱼类移动。
虎鲸喜欢群居的生活通常会聚集5~20头,也会达到100头虎鲸甚至更多的虎鲸,在族群中会有大约20%的成熟雄性,60%的雌性和未成熟雄性与20%的幼鲸组成。
虎鲸会教导族群成员养育后代大劣势交给年轻鲸鱼的技能之一,每天都会有2~3个小时待在水的表层,让肺部充满足够的空气虎鲸会成群追时,海象,海狗,海豹等海兽也会袭击大型须鲸类。
虎鲸的简介虎鲸在海洋中被称之为海上杀手,就连抹香鲸、须鲸都难以逃脱虎鲸的捉捕,虎鲸的个头极大,黑白相间。
在大约100万年前首次出现在海洋海豚科中的35个物种之一,不久后虎鲸血统有了明确的分支。
虎鲸会有三种发声方式,可以通过发声去和族群之间联系。
每一个小群都会有自己的方言,听起来与其他小群有所不同。
虎鲸的繁殖虎鲸多数在西北太西洋的5~7月间交配,在东北太平洋是10月至次年3月期间产仔,雌性在11~16年间生产第1个可存活子鲸。
雌性动物进入发情期的时候,虎鲸就可以繁殖,雌性鲸鱼在6~10岁间达到性成熟,雄性鲸鱼会在10~13岁之间成熟。