须鲸没有声唇结构。事实上它们有喉,但须鲸类又缺少声带。这使得科学家目前仍然不确定其准确发音机理。无论如何,其发音机理不可能完全与人类一样,因为鲸类不能通过呼气而发音。可能的情况是:须鲸通过将空气在整个身体内循环而发音。头盖骨上的窦也可能有发音用途,但同样的,研究者也不很肯定其具体是如何发音的。
鲸制造声音的目的编辑
座头鲸(以及一些蓝鲸)那复杂而令人难忘的歌声据信主要目的是用来择偶(见下节),其它鲸类比较简单的声音则全年不变。齿海豚(包括虎鲸)更能够使用声纳系统定位(本质上是发出超声波束)来精确探测物体的大小以及属性,须鲸没有这种能力。另外,不像鲨鱼那样:鲸的嗅觉系统并未高度发展。在水生环境能见度一般也很低,只有声音仍然能够很好传播,人耳可听范围内的声音对鲸来说是导航信号。例如,水深或是前方存在一个大的障碍物可以被须鲸发出的大噪声探测到。
座头鲸之歌编辑
座头鲸的声谱图,10倍速度播放—播放音频(OGG格式,大小57kb)
座头鲸和在印度洋发现的蓝鲸亚种,是已知的能够产生重复甚高频的歌声的鲸鱼种类。海洋生物学家Philip Clapham描述它们“大概是动物王国中最复杂的‘歌声’了”(Clapham,1996年)。
雄性座头鲸只在交配季节发出这种声音,所以人们假设这种歌声的目的是帮助择偶。这种歌声是否是一种雄性为争夺同一配偶而产生的竞争行为,或其意义主要在于划分地盘还是一种雄性对雌性的“调情”行为仍然未知,相关的研究仍然在进行中。
大众对鲸类歌声的兴趣是被研究员罗杰·彭(Roger Payne)与Scott McVay激发起来的,他们在1971年分析了鲸歌。这些歌声有明显的层次结构。歌声的基本单位(有时简单的称为“音符”)是单个不间断的持续几秒钟的喷射声。这些声音频率从20赫兹至1万赫兹不等(典型人耳可听范围为20赫兹至2万赫兹)。这些声音单位即可调整频率(即:声调可上可下,或是在在音符内保持一样)也可调整幅度(声音变大变小)。
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已知四至六个基本单位组成一个单词,这种单词一般持续十秒。两个单词是一个短语。一头鲸一般会在一至两分钟内不断重复同一个短语-这被称为一个主题。几个主题和在一起被称为一首歌。鲸会重复唱同一首歌,这大约会持续二十分钟,然后不停的重复数个小时甚至数天。“俄罗斯套娃”的比喻抓住了科学家们对这种层次声音的想象力。
另外,每头鲸的歌声还会随着时间缓慢变化。例如,通常大约一个月的时间里会有一个特别“提升”(频率增加)的单位慢慢降低变为一个普通音调。另一个单位的音强则慢慢稳定增大。鲸歌变化的步伐也是会改变的:某些年内歌声会快速变化,而另外一些年内则只会发现很少有变化。
理想化的座头鲸歌声示意图。罗杰.彭等人重画(1983年)