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南海中的抹香鲸。科研团队供图
抹香鲸可以发出短促的“咔哒”声,不仅能用于回声定位,还能相互交流,宛如一种摩斯密码。科学家已根据这些密码归纳出至少7个不同抹香鲸群体的“声音氏族”。然而,南海抹香鲸的社会结构和氏族归属长期以来不为人知。最近,我国科学家一项为期7年的研究终于揭晓了答案。
近日,中国科学院深海科学与工程研究所(以下简称深海所)海洋哺乳动物与海洋生物声学研究团队以南海抹香鲸为研究对象,揭示了南海抹香鲸的发声及群体结构特征,提出了南海抹香鲸的太平洋起源假说。相关研究成果近日在线发表于《美国声学学会杂志》。
深海里的摩斯密码
抹香鲸是现今地球上体形最大的齿鲸,其头部有一个非常特殊的名为“鲸脑油”的器官。这不仅是它们深潜的浮力调节器,更是一台精密的“声呐发射器”。抹香鲸可以通过它发出短促的咔哒声,用于回声定位。
而在社交场合,抹香鲸会将一些咔哒声组合成短促而有节奏的序列进行对话,这类序列被称为“密码曲”。一段密码曲通常持续0.5到2秒,由3到十几个咔哒声组成,拥有独特的节奏与间隔。正如人类语言中的词汇一样,密码曲是抹香鲸交流信息、确认彼此身份的基本单元。
密码曲相似的不同抹香鲸群体,被研究人员称为声音氏族。太平洋地区约有30万头抹香鲸,研究人员已经归纳出至少7个这样的声音氏族,每个氏族都有自己最典型的发声节奏,其社会组织类似于人类的民族语言群体。
那么,定居在我国南海海域的抹香鲸属于哪个氏族呢?
2019年至2025年间,深海所研究团队在南海开展了8次深潜/远海鲸类科考航次。他们使用水下声学记录系统,在抹香鲸出没的海域进行被动声学监测。研究区域主要集中在西沙-中沙海域,这里拥有大陆架边缘和陡峭的大陆坡,是深潜鲸类的理想栖息地。2022至2023年,科考进一步扩展至南沙群岛和东沙群岛附近水域。
7年间,团队共目击抹香鲸13次,获取了超过1200分钟的声学数据。这些数据包含两种关键的声音信号:用于回声定位的常规咔哒声,以及用于社交的密码曲。
谁住在南海
抹香鲸的咔哒声有一个特殊的物理特征,即多脉冲结构。当咔哒声从鲸的头部发出时,会在不同部位产生多次反射,形成多个脉冲,时间间隔与抹香鲸的体长之间存在稳定的数学关系。
研究人员使用机器学习工具自动检测和分析了2163个符合标准的常规咔哒声,估算出抹香鲸体长范围在7.74米至12.48米,平均体长8.84米,其中90%的个体体长小于10米。
这意味着,南海出现的绝大多数抹香鲸是个体较小的雌性和未成年个体。因为成年雄性抹香鲸体长通常可达15至18米,成年雌性体长一般在11至12米左右。
“这一结果与团队此前的目视研究结果相呼应:南海局部海域确实是抹香鲸的繁育场、育儿所。”团队负责人、深海所研究员李松海说。
他表示,大量雌性和未成年个体的存在,加上此前多个航次持续观察到抹香鲸育幼群体,使南海符合世界自然保护联盟“重要海洋哺乳动物区域”的标准。这一结论对于抹香鲸的保护具有重要意义。
作为世界自然保护联盟红色名录“易危”物种,抹香鲸面临船舶碰撞、渔网缠绕和水下噪声等人类活动的威胁。而南海是全球最繁忙的航运通道之一,保护这片抹香鲸繁育海域尤为迫切。
它们从哪里来
如果说咔哒声回答的是“谁在这里”,那么密码曲回答的则是“它们是谁的族人”。研究团队从5次目击事件中记录了641段密码曲。这些密码曲大多由4到7个咔哒声组成,其中6个咔哒声的密码曲占比42.28%,最为常见。
具体分析发现,这641段密码曲被划分为至少20种不同的密码曲类型,其中两个特定的“4+1++1”密码曲类型占据了绝对主导地位,即前4个咔哒声间隔均匀,后两个咔哒声间隔逐渐拉长。这种“4+1++1”节奏正是太平洋地区“4++”氏族的典型特征。
“4++”氏族是太平洋7个声音氏族之一,其分布范围从东太平洋的加拉帕戈斯群岛、秘鲁、智利,一直延伸到西太平洋的汤加和巴布亚新几内亚。南海种群的密码曲与这些遥远地区的抹香鲸高度相似,表明南海抹香鲸属于同一个横跨太平洋的声音氏族。
李松海表示,不同群体不同海域的抹香鲸会使用不同的密码曲集合,就像不同地方的人讲着不同的方言。有趣的是,这些方言并非天生,而是通过后天学习代代传承的。抹香鲸宝宝会经历一段“牙牙学语”的时期,尝试各种曲型,直到逐渐掌握所属群体的方言。因此,抹香鲸这种密码曲方言是通过社会学习代代传承的。这一文化特征的意义超越了单纯的地理限制和血缘家族。不同声音氏族即使生活在同一片海域,也保持文化隔离,彼此不混合。
此次发现为理解南海抹香鲸的社会结构、迁徙模式和文化传播提供了关键线索。
相关论文信息:https://doi.org/10.1121/10.0044085
(原载于《中国科学报》 2026-07-16 第1版 要闻)
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