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

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。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。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。Andrea Ravignani和Christian Herbst在一篇相关的《视角》中对这项研究进行了更为详细的讨论。