水下亦有“交響樂”,魚兒也會“說話”

魚類發聲也是為了傳遞信息,比如預警,求偶等。魚類沒有聲帶,不能利用聲帶震動來發聲

。那它們是怎麼發出聲音的呢?

方法一:沒有聲帶魚鰾上。鰾發聲的原理通常是與鰾相連的若干特殊肌肉迅速伸縮,使鰾壁共鳴發聲。

方法二:摩擦發聲法。有些魚會通過背鰭、胸鰭或腹鰭的棘摩擦發聲。

水下亦有“交響樂”,魚兒也會“說話”

事實上,如果你把錄音設備放入水下,能聽到的不僅有魚發出的聲音,還有昆蟲及水體發出的聲音等。科學家們用心收集並記錄下的這些水下發出的聲音,除了可以用於研究魚,有些聲音更可以作為淡水環境是否健康的指標。

水下聲音巧利用,淡水保護有作為

想要利用記錄下來的魚“說話”的聲音和其它水下“交響樂”?那就不得不提到生物聲學(Bioacoustics)。這是一門新興的交叉學科,它綜合了生物學和聲學兩大學科。科學家們利用聲音記錄器捕捉並記錄從大自然中捕獲的各種各樣的聲音,然後進行分析研究。

水下亦有“交響樂”,魚兒也會“說話”

Musiamunat保護區內收集到的聲音的聲譜圖 © Michael Towsey and Anth

目前絕大多數的生物聲學研究集中在陸上和海洋生態系統保護方面。比如藉助綁在浮標上的記錄器錄下的聲音研究座頭鯨之間的溝通方式、追蹤種群分佈的變化;監測非洲叢林中大象發出的聲音,研究大象彼此交流和表達情緒的方式。生物聲學同樣可以運用在淡水生態系統的保護中。

水下亦有“交響樂”,魚兒也會“說話”

攝影:Ami Vitale

收集到的水下的聲音能夠用來研究淡水生態系統中某個物種的數量、特點和習性。通過觀察研究,科學家們就發現厚唇弱棘[jí]鯻[là]( Hephaestus fuliginosus)在發出警告、交配和產卵的時候都會發出聲音。

收集到的聲音還可以用來研究這片水域的生物多樣性,評估保護措施的有效性,有些聲音還可以作為該淡水生態環境健康狀況的指標。舉個“栗子”,潺潺的溪水聲意味著河床比較粗糙,河底的鵝卵石會隨著水流滾動撞擊。而如果河流裡有大量泥沙淤積,流水的聲音就會大不一樣。通過長期對流水聲音的監測,可以監測出河流健康狀況的變化。

水下亦有“交響樂”,魚兒也會“說話”

攝影:Nick Hall

與傳統的收集樣本的物種監測相比,使用聲音監測的方法不僅較便宜,還可以收集一個相當長的時間範圍內的聲音,在一定程度上避免樣本偏差。在能見度十分有限的淡水水域,這種方法也更加有效一些。

水下亦有“交響樂”,魚兒也會“說話”

攝影:Kevin Arnold for TNC

利用生物聲學進行淡水生態系統保護也存在著許多挑戰。雖然全界範圍內的有許多科學家們都在從事這項研究工作,但是尚未有一個可供大家索引的數據庫,樣本的數量也相對較少。美國康奈爾大麥考利聲學圖書館(Macaulay Library)收集了約12萬個鳥類聲音記錄,但在魚類聲音存儲方面也只有不到1000項記錄,而且大多數都是1980年以前留下的。

水下亦有“交響樂”,魚兒也會“說話”

上文中,我們提到收集到的聲音可以作為該淡水生態系統健康狀況的指標。但指標體系的構建依舊是一個大挑戰。比如說,一片水域昆蟲的發出的聲音特別多,說明這片水域可能已經出現了富營養化。但是健康的水域聽起來應該是什麼樣?什麼樣的聲音對應什麼程度的富營養化,都還需要進一步研究。

水下亦有“交響樂”,魚兒也會“說話”

攝影:李璟泓

雖然面臨著很多挑戰,但這種利用聲音監測來研究和保護魚類及淡水生態系統依舊很有前景。水下的世界並不是寂靜無聲的,水下也有美妙的交響樂!


[1] https://blog.nature.org/science/2018/04/18/what-does-the-fish-say/


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