鱼不仅会发声交流,还可能引爆二战水雷_风闻
新发现杂志-《新发现》杂志官方账号-2020-09-23 13:28
“像鲤鱼一样缄默”?其实不对!研究显示,鱼会发出声音进行交流,而这其中的奥妙相当不可思议。
第二次世界大战时,美国东海岸曾一度如临大敌。
“军方布下的感音水雷遇上声音就会启动,结果它们一个接一个地爆炸了!”
说起此事,法国国家科研中心(CNRS)退休研究主任让-保罗·拉加代尔(Jean-Paul Lagardère)至今仍觉趣味盎然,“但它们并没有炸到敌舰,海面上只漂着几条炸死的石首鱼——水雷便是被这种鱼的叫声启动的。这种鱼还有个别名叫‘咆哮鱼’。”
当时谁也想不到,除了鲸鱼的歌声之外,水生动物还能发出其他声音。
你“打嗝”,他“放屁”
海洋远非1957年雅克-伊夫·库斯托(Jacques-Yves Cousteau)在他那部著名的纪录片中所描绘的“寂静世界”。
海洋哺乳动物和鲸类,外加人类活动(海上运输、地震研究……)喧闹之极。而今天,科学家发现在这片噪声下,鱼类也不甘落后!鳕鱼、鳚鱼、鲷鱼、虾虎鱼、鳗鱼、大杜父鱼,大家都在愉快地聊着天。

the silent world
“把水听器沉入水下,立刻就会被它们的交流之频、方式之多所震惊。”让-保罗·拉加代尔介绍道。比利时列日大学的埃里克·帕尔芒蒂埃(Eric Parmentier)最近刚探测到食人鱼的尖叫声,他承认:“研究初期,我是冲着能够发出声音的鱼去的;现在,我倒想知道哪种鱼不会发声!”

食人鱼开咬前的喊叫

人们熟悉红腹食人鱼( Pygocentrus nattereri )在被人拎出水面后发出的绝望声音,最近又揭晓了它的另外两种叫声:争夺食物时暗哑而短促,追逐和准备咬人时则简短而尖锐。后一种声音来自它的颌,另外两种则由鳔产生。
的确,亚里士多德在古希腊时代就提到过鱼会发声;祖祖辈辈,渔民们把耳朵贴到船底通过听觉来寻找石首鱼……但显然,这些都未足改变科学界认为鱼儿不会发声的观念。而现在,情况已完全不同,十余年来,新发现层出不穷。
在约800科海洋鱼类中,目前已发现100多科通过声音交流。要知道,对于一种没有大脑皮层的动物来说,能做到这一点着实令人刮目相看。而且同一种鱼会发出好几种不同的声音,它们变换方言和表达方式,一再超越我们对鱼类语言丰富性的预想。
1970年,玛丽·波兰德·费什(Marie Poland Fish)和威廉·莫布瑞(William Mowbray)发表了对鱼类叫声的首例大规模研究。罗德岛大学的这两位生物学家得以使用海军的设备。因为自潜艇登上历史舞台以来,海军就密切监听着海洋的声音,但水下生命的噪音如此强烈,甚至干扰了对军事目标的搜索!
于是军方便征召科学家,请他们帮助区分来自生物和舰艇的信号。费什和莫布瑞正是借此机会录下了西北大西洋200多种鱼类的声音。
鱼会说话?这听起来实在荒谬,因此科学界一直对此置若罔闻,甚至拿那些最激进的观点取笑一番。
2004年的搞笑诺贝尔奖(一项模仿诺贝尔奖的奖项,每年颁发给被认为是最不可思议的研究)颁给了瑞典人马格努斯·沃尔伯格(Magnus Wahlberg)和哈肯·威斯特伯格(Hakan Westerberg),他们的研究课题是鲱鱼的肛门排气交流术!

放屁的鲱鱼
同行纷纷不屑地表示,对于普通的胃肠道“胀气”来说,这荣誉太高了!不过在冷战期间,这些连珠屁还真使瑞典海军上过当。“他们截获了鲱鱼的喧闹声,以为遇上了一种新的干扰系统。”让-保罗·拉加代尔介绍道。
要在鱼儿说话时抓它们现行并不是件容易事。一来岸上极少能听见它们的喊声,因为这声音几乎无法穿越水平面这道壁垒;二来它们的嘴巴什么都说不出,因为它们并不具备声带。
为了发出声响,鱼类使用了一些极为巧妙的方法。大部分鱼类通过鳔产生鸣响——鱼鳔是一个气囊,原本的用途是控制浮沉。

鱼类的四种发声方式由于没有声带,鱼类只能利用一些惊人的策略发出声音。最著名的有如下几种。口腔的牙齿、咽部的牙齿、鳔、胸鳍
有些鱼鳔靠内部肌肉收缩,有些则靠外部肌肉舒张,由此形成许多不同的发声系统。鳗鱼的鳔与消化道相连,整个身体的肌肉收缩,将空气从口中排出。可以说鲱鱼“放屁”,鳗鱼“打嗝”!
另一些鱼则通过摩擦身体的两个坚硬部分发出尖鸣声:普氏仿石鲈使用的是鳃后的咽喉齿;鲶鱼则通过胸鳍划出尖锐剌耳的声音——“有点像手指划过梳子的声音”,埃里克·帕尔芒蒂埃讲解道。
“它会拉手风琴”
2007年,这位比利时学者又找到了鱼类的第三种发声方式:盘绕在海葵旁的小丑鱼把牙齿磨得格格作响驱退不速之客,但这一次是通过连接舌头和下颌的两条韧带使口腔的牙齿相互击打。

小丑鱼连叫4声至10声吓退入侵者

这种漂亮的彩色小鱼是电影《海底总动员》里尼莫的原型。当它与海葵共生时,任何入侵行为都可能引来它的连声大吼——一开始是单个的声音,后来则是齐声连发——还可能被咬伤或受到鱼嘴撞击。
不过,再怎么细致剖析,还是有许多发声机制仍是我们所不知的,因为几乎有多少种鱼,就有多少种发声方式。以罗非鱼为例,埃里克·帕尔芒蒂埃猜想它会“用肋骨拉手风琴”……

比利时列日大学的埃里克·帕尔芒蒂埃是世界上极少数几位致力于研究鱼类叫声的学者之一。抓住“发言权”
**虽然饶舌,但鱼儿只在恰当的时机才说话,如捍卫领地、繁殖、警示危险,或在岩礁间定位时。**据统计,雀鲷至少有6种叫声,比任何其他鱼类都多!

雀鲷

雀鲷( Dascyllus flavicaudus )能根据场合传递6条不同的信息,这6种场合分别是:企图吸引雌鱼时,吓退同类或异类入侵者时,与同类或异类战斗时,以及排卵时。
小鳕鱼发出声音以在交配时保持同步:雄鱼发出尖叫吸引雌鱼,随后加快频率使对方兴奋,当节奏达到高潮时,双方同时排出配子。但无论听起来是咕咕声、咕噜声、呱呱声还是爆裂声,鱼的叫声其实与鼓声相近。
“鸟类和鲸会改变频率,这正是歌唱的基础。”埃里克·帕尔芒蒂埃解释说,“但鱼类没有大脑皮层,学习能力非常有限,因此它们采取了打击乐的方式,包括连续的击打和休止。”
海洋哺乳动物能奏出旋律,鱼类则会切分。但它们的二元信号序列并不像看上去那样简陋,而似乎是一种声音的条形码,传递着丰富的信息,今后科学家要做的就是将其解码。

灰叶鲷进化出一种闻所未闻的发声肌肉

科学家认为灰叶鲷代表了一种独一无二的居间系统,处于通过外部快肌挤压鱼鳔发声的鱼类和使用内部慢肌收缩鱼鳔发声的鱼类之间。它是进化过程的证据
每一种鱼都有一个特殊的声音签名,以在漆黑的海洋中标示自己的体型(体型越大,频率越低)、性别(通常与体型相关)、甚至其所在地区:从马达加斯加到塔希提岛,各地的雀鲷说着各地的方言!
美国康奈尔大学的神经生物学家甚至在蟾鱼小小的大脑里发现了两组控制叫声时长和频率的神经元,这可能是一种原始神经系统,很早就出现在某些鱼类、鸟类和哺乳动物的共同祖先身上。

蟾鱼能发出复杂的声音

蟾鱼( Batrachomoeus trispinosus )是已知的唯一一种能改变频率的鱼,这使它的发声接近鸟类和哺乳动物的“歌唱”。它利用的是自己的鳔,后者分成明显的两叶,使人联想到鸟类的发声器官——鸣管。
换句话说,鱼类或许能帮助我们更好地了解包括人类在内的脊椎动物是如何获得语言能力的。
关于鱼类叫声的知识可应用于许多方面,如通过叫声锁定它们的繁殖区域,将那里列为禁渔区;设计自动喂食系统,以节约水产养殖饲料;或是发明声音驱逐器,使鱼类远离人类的取水装置。
还有,未来我们能否仅靠水听器就能用耳朵找到某种鱼呢?是否能通过某个生态系统的声音判断其生物多样性和健康状况呢?科学家正是如此希望的,尽管来自海洋的喧哗声目前仍充满谜团。
撰文 Raphaële Brillaud
编译 周佩琼
