|
+ Q9 R9 K8 [ v, b N 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？ * K9 W1 T( Y! @& B9 E4 Y$ ~- r# Q
* ?6 h. w1 y% [3 W- }3 i5 F 夜晚的实验1 y" |. j; P. J0 V* U x- K
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。
. g. W* \* {$ E+ ]
7 n# c) e; s' l6 _/ e5 Z 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。 P5 o0 Y: F6 b* D/ w' X) l- W
黑暗中的眼睛
. ]+ @0 f# G8 J1 w9 l 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。 , s3 L$ C" I$ ~ u1 k
* V% d3 R4 u% M1 g$ S6 }1 \
（正常人类感光细胞所能接收的电磁波波长：400~780nm） 9 r. J8 Z' g' R4 ?% z) x
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。 O& z0 f. A; e& l& a
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）。
) h+ w8 a! T0 w+ G8 X p8 d% ?( t% G7 F# F
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。 & C) u$ U. @" k) e3 [
# l+ v- X2 D4 U- j k* [6 M 鲸鱼的选择, c" \: N) q0 {4 o- s. J7 ~# |8 E
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。 " R' d, ^. v# |0 o' N- E6 C
! l" r4 U+ c) |. N 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。
1 c* S I) `9 y; ]* Q2 k6 ^ 7 B* ~6 [5 W- [
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 & F" p% B% H( E8 ^* E" M I
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”。
" T) f1 T" v! {4 D9 q
4 F1 M3 v% ]* ^* _+ T; ] 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。
. {. l1 y: K/ U7 g" ~/ f0 Z 鲸鱼戏语& q9 P [# ?" d: T( l
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；
9 f" Z2 J* Z) I" V
( u+ V5 r' c+ T( W" O2 O# K 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。
6 O/ v/ ~* l7 X/ ^$ J0 k0 l: d + x/ c9 ?8 ~; }
6 K' n$ F# _6 m# Q+ X/ Y* [* }, d
3 h T+ h7 f6 n
# `( ^+ d# r' Y5 t
% w) X& p8 G) i6 \ C# |8 s1 O0 v" C | 
