|
; S+ X' v7 b/ X# `( P+ b; h: ^
12头瓜头鲸搁浅，3头死亡的瓜头鲸已经进行了冷冻。但剩下的9头鲸有些声呐系统出现了问题，回到大海可能还会发生“自杀式”冲滩，需要先进行救治。那么声呐系统的原理是什么？对于鲸鱼来说意味着什么？为何会引发自杀式冲滩呢？
+ V* X( ]; _' g/ s0 G s " k, t) A0 T5 j n4 e
夜晚的实验
}% Z q0 A* I 小学有一篇课文《夜晚的实验》：18世纪意大利科学家斯帕拉捷好奇“蝙蝠为什么夜晚可以在障碍物中灵活地穿梭，捕食飞蛾？”于是，他便抓了些蝙蝠，然后蒙住眼睛，结果蝙蝠依然穿梭自如。多次实验后，他发现堵上了耳朵或嘴巴，蝙蝠就会失去避障能力。
% k( d" P, Z2 M' q7 t% t, x5 q& ~' U
. [9 `! Y) D: q& k& y$ ^ 后来的科学家发现蝙蝠利用嘴巴发出超声波，通过耳朵接收反射声波发现障碍物，这就是“回声定位”。声呐（SONAR）是“Sound Navigation And Ranging”的首字母缩写，意为“利用声音进行导航和测距”，也就是“回声定位”。回声定位是一些生物看清世界的方式，就像陆地上大多数动物以及人类，通过接收外界射来的光，来判断猎物离我们有多远，老虎是否潜伏在草丛中，足球落点在哪里。
6 X) w: X4 ~" G6 r 黑暗中的眼睛, g- a f& I+ p% z7 q1 S$ @! W( h) s
不过，用眼睛看世界有一个关键点，必须要有光源。例如太阳辐射出七色光，它们混合在一起为白光，白光洒在森林之中，植物将七色光中的一部分光吸收，而将剩余光反射出来，这些光在我们看来是绿色的，所以叶子是绿色的。
3 J. A# z4 ^0 x( i. v7 d
7 q' r, T, m' G, y+ Y* B （正常人类感光细胞所能接收的电磁波波长：400~780nm） ) i/ Y2 N( q- |( ~ A% v7 [
插播小知识：实际上，万物根本没有颜色。我们的眼睛接收到的光是一类电磁波，称为“可见光”。不同电磁波的差别是“波长不同”，而非“颜色不同”。颜色只是我们眼睛中的感光细胞、神经以及大脑给我们造成的假象。 ) b+ y4 x% K) E
这个过程就像你通过数据线给打印机发送一堆代码，而打印机呈现的是一幅带有色彩的画。我们看树叶是绿色的，是因为树叶反射出的电磁波波长为495–570nm（绿光波段）。 6 B1 T3 M; `. v* p0 H
$ [1 `8 V! A; K1 _
如果洞穴中不存在可见光，对于人类来说伸手不见五指，但并不代表环境中真的没有光。洞穴中，人类37℃左右的体温会时刻向外辐射波长为10000nm左右的红外线。对于能感知红外线的生物来说这就是光，例如蛇对红外线极为敏感，即使温差相差0.002℃都能被它清晰地感知到。
. R. D1 K, R" \
' i2 P$ U$ B# c2 B3 c* |! Y7 g 鲸鱼的选择$ C3 k8 }! r3 T; |4 C
不过，电磁波并非动物唯一的选择。鲸鱼是一种哺乳动物，属于偶蹄目，鲸下目。6000万年前，它们的祖先石炭兽是一种半水生动物，与其后代之一河马的生活习性很像。鲸鱼这个分支则在5400万年前完全潜入水下，最终游向大海。 }( ] g0 K* b& a
& g* ]+ Q) x2 Z# w7 P- V4 C 对于鲸鱼来说，深海漆黑一片。它们的祖先赋予的陆地感光波段积重难返，为了躲避当时的天敌、捕食猎物，它们急需在演化上寻找一种新的解决方案。 7 ]+ z8 u& P! u! Y V; L
# }5 {$ j: V) {! `) r/ D% \ 声呐系统：气囊压缩空气——猴唇体震动产生超声波——瓜状体声学脂肪将声波放大——声波遇到障碍物返回特定频率声波——下颌声学脂肪接收回声频率并反馈到后面的耳蜗——将频率转换成神经信号传送到大脑皮层进行成像 ) a0 `0 j+ w* G4 n* x( p/ E- x' Q6 T
2400万年前，由大量偶发性变异累加产生的声呐系统脱颖而出，因为声波在海水中的传播速度是空气中的四倍。鲸鱼发出的声波，在海洋中扩散，碰到鱼群或者障碍物就会反射回来，它们通过接收到的声波频率，在大脑中构建图像。其原理与人类的视觉系统的基本原理相似，只不过媒介变成了声波。因此，声呐系统就是鲸鱼在深海的眼睛。系统中无论哪个环节出现问题，鲸鱼都有可能变成“瞎子”。 . j: E* Z; _! J2 p9 ]. M
1 U* d+ c) N' l0 _" w* z, u 一般情况下，鲸鱼都有固定的迁徙路线以及捕食区域，并不会进入浅滩，除非是追逐猎物，或者声呐干扰，地磁异常等情况。鲸鱼长期呆在深海，浅滩对于鲸鱼来说是“禁地”，浅滩斜面较缓，声波难以反射，在鲸鱼眼里，前面是一望无垠的大海，所以很容易冲上去。这就像玻璃门太干净，反射光极少，很多人会直接撞上，有时候同一个玻璃门你会撞两次。 7 A. b% Z6 j. h0 A5 H. q
鲸鱼戏语- V+ G3 V' ?) A" a- p6 m# v \( v9 a
我们演化出声呐系统前，并不知道未来会出现人类这个物种。除了弄出大量渔网和垃圾，他们还会猎杀鲸鱼；潜艇与海上钻井经常会发出高强度的声波，把我们搞瞎，这就像把强光怼在他们眼睛上；他们还会在用机器构建声呐墙，让我们本能地为了躲避声呐游向海湾，冲上沙滩，前不久法罗群岛，175头领航鲸同伴就是这么被人类屠杀的； ) o9 b1 W. B6 k
4 l0 \7 V+ a9 ~! B: K9 t+ w
除了外因，我们偶尔会生病。当声呐系统出现问题会做出错误的判断，将浅滩判断为安全区域，发起冲击。如果有人发出求救声，我们也会义无反顾地冲过去，哪怕那个方向是浅滩，因为我们很团结。好在有些人类会帮助我们，医治好我们，再将我们送回大海。
: P7 V! o( n0 n# @ 1 e, I% L# u. l
9 f. y b y! V3 C" n- T% X- j
9 P% D6 x. T6 H/ P; p0 D) s2 D# F2 u4 f; Y: P& [" r
5 L3 o( J7 t! w) F$ B | 
