@ 2018.07.27 , 20:00

用航天技术为鲸鱼做听力测试

如果有科学家要知道鲸鱼的听力怎么样,出门捉一只10米长的野生鲸鱼然后给它做听力测试显然不太现实。如今,研究者们想出了一个好方法:他们找到了一个巨大的,为火箭设计的扫描仪器,把一条长三米多的完整冷冻鲸鱼放了进去。他们的发现也许能帮助我们更好地理解鲸鱼。

“如果你在水里生活,听力将会是你拥有的最宝贵的知觉系统,”实验参与者之一,来自圣地亚哥州立大学的研究鲸鱼的生物学家 Ted Cranford说,“光在水里的传播不太理想。而声音则相反。”
用航天技术为鲸鱼做听力测试

鲸鱼靠声音来寻找道路,追踪食物,躲避掠食者,以及互相交流。但我们还并未完全理解鲸鱼的听觉机制,比如他们是如何听到超低频长波声音,并以此互相交流的。

相反的,Cranford和他的团队转而求助火箭技术。一只鲸鱼在马里兰搁浅,他们获得了它三米长的冷冻尸体标本。于是他们在犹他州的一个军事基地把尸体放进了一个原本用来扫描火箭引擎的CT扫描仪。

CT(又称CAT)扫描仪也许更多地会作为治疗设备出现在医院。但是其实也经常用在扫描机械,比如火箭上,来自明尼苏达罗杰斯北极星成像公司的Ben Connors表示。他生产扫描仪。虽然他的设备没有参与Cranford的研究,但他很熟悉扫描仪是如何应用于航空业和其他产业的。

“X光和CT的用途广泛,”Connors说。比如扫描物体以制作它的电脑模型,或者发现生产缺陷。“主要是为了保证飞机、制药设备或者其他重要组件的安全性。”

在Cranford的实验里,他们利用扫描仪构建了鲸鱼的骨骼,脂肪和肌肉的3D虚拟模型。接着通过连接电极,研究者测试了不同情况下组织颤动或伸展的程度。据此,他们建立了一个模型,展示了鲸鱼的头部和躯干与强大的水下声波的互动机制。在实验的最后,Cranford能够完美地复现一头幼年小须鲸的标准听力测试图,不戴耳机就能听出来。

值得注意的是,这只是初步实验结果,尽管Cranford的团队以往也曾做过类似工作。Cranford团队将于本周在圣地亚哥举行的实验生物学年会上展示他们的小须鲸实验结果,并计划在近期正式发布。

他们的初步试验结果中有一些有趣的点。通过扫描鲸鱼全身,而不仅仅是头部,我们能更好地理解鲸鱼是如何接收前方、侧面甚至后方的声音的。还有个使科学家们大吃一惊的发现:小须鲸可能进化出了一种特殊的高频听觉。

“我们都在说,‘他们要这种能力干什么呢?’”Carnford说。他们觉得有可能是为了更好地侦测到虎鲸发出的更高频的声音。他们是小须鲸的主要掠食者。

有些科学家研究人为噪音,比如轮船航行的声音是如何影响到鲸鱼的。此类研究也许能成为这些研究的有力佐证。
“想象一下,你在一片草地中央,周围一片宁静,能听到的只有鸟儿的啼声。但是,如果你身处机场呢?”来自马塞诸塞州普利茅斯的北美鲸鱼及海豚协会会长Regina Asmutis-Silvia说,“如果你在草地上,你和身边的人悄声耳语,他们就能听见。但是如果你在机场,耳语是行不通的。你必须不停地大喊大叫。”

研究证明这一切带来的压力可能导致鲸鱼在健康和繁殖方面出现困难。Cranford的最终实验结果还有待复查和正式发表,但此类工作都将有助于我们拼凑起一幅鲸鱼生活的完整图景。

本文译自 odditycentral,由译者 Jxmay 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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