海豚、領航鯨和抹香鯨使用迴聲定位點擊來捕獵和製服它們的獵物。 但是，這些被稱為齒鯨的動物也會發出其他聲音用於社交交流，例如咕嚕聲和尖銳的口哨聲。 幾十年來，科學家們推測鼻腔中的某些東西是造成這種聲音範圍的原因，但機制尚不清楚。
現在，研究人員發現了鼻子中的結構，稱為發音嘴唇，如何讓齒鯨以不同的音域發出聲音，類似於人類發聲的方式，同時在海洋表面深處保存空氣。 動物使用發聲魚苗寄存器進行迴聲定位。 是的，那個聲音 fryyyy。 作品發表在雜誌上 科學 星期四。
研究負責鯨魚聲音產生的結構並非易事。 在過去的幾十年裡，“有很多間接證據——人們用 X 射線拍攝東西或用不同的水聽器三角測量聲音，”說 科恩 PH Elemans，南丹麥大學生物學家。
Elemans 博士及其同事採用了一種新方法，將內窺鏡插入受過訓練的大西洋寬吻海豚和港灣鼠海豚的鼻腔中，以便在發聲過程中獲得高速鏡頭。 他們發現聲音確實是在鼻子裡產生的。 但是為了確認聲唇參與其中——並查看它們的運動是由肌肉還是氣流驅動的——他們用死去的（擱淺或兼捕的）海豚創建了一個實驗裝置，當空氣被推過鼻腔時拍攝聲唇複雜的。 他們看到發聲唇會短暫分離，然後又重新碰撞在一起，引起組織振動，從而將聲音釋放到周圍的水中。
但是，如果你的食物在黑暗的深處，依靠空氣驅動的聲音產生似乎不是最好的主意。
“在一千米以下，你的空氣只有地表的百分之一，”說 彼得馬德森，丹麥奧胡斯大學的動物生理學家，幾十年來一直在給齒鯨做標記，並且是該研究的合著者。 “對我來說，看到抹香鯨、喙鯨或領航鯨潛入深海，快樂地發出咔噠聲，同時我的腦後知道它們應該為此使用空氣，這總是非常令人興奮。”
研究人員結合使用來自潛水超過 3,000 英尺的帶標記齒鯨的聲音數據以及他們從活體和已故動物身上收集的高速視頻，偶然發現了伴隨響亮的迴聲定位咔嗒聲的微小聲音。 原來是發聲嘴唇在它們重合之前的幾毫秒短暫張開，這表明鯨魚在水下深處很少使用空氣，並且需要很少的空氣來產生轟鳴的迴聲定位咔噠聲。 “只有大約 50 微升的空氣可用於產生下一次咔嗒聲，”馬德森博士說。
這種適應具有很大的優勢。 “如果你需要更少的空氣，你可以越陷越深，”Elemans 博士說，這打開了一個全新的食物世界——比如巨型魷魚。 “抹香鯨可以使用它，因為它們使用這種機制。”
“我們知道齒鯨具有這種聲音可塑性，這是它們學習發出聲音的關鍵，”說 毛里西奧康托爾，俄勒岡州立大學的生物學家，沒有參與這項研究。 但是，他說，這項研究有助於解釋哪些結構負責。 “我們需要這種類型的詳細工作，這樣我們才能看到他們學習和復制這些聲音的潛力。”
研究人員還能夠將聲音歸類為三個與人類相似的不同聲音寄存器：聲音 fry 寄存器、胸部寄存器（類似於正常人類說話的聲音）和最高音調的假聲寄存器（用於動物的口哨聲） ).
他們發現迴聲定位的咔嗒聲落在發聲頻率範圍內。 在人類中，vocal fry 或“吱吱作響的聲音”是 Kim Kardashian 和 來自電視節目“Schitt’s Creek”的 Alexis Rose， 人們對此有很多感受。 有些人覺得它很刺耳，根據一項研究，這可能會阻礙使用它的年輕女性的工作前景。 但其他人 將其視為社會地位和成功的標誌.
Elemans 博士說，說到發聲魚苗，“不管你怎麼想，鯨魚絕對是非常成功的。”
