夏威夷大學發現鯨魚和海豚具有接收聲音大小的選擇性

Kimberly Hickok, Whales and dolphins can naturally muffle loud sounds, potentially protecting them from sonar and other dangers, Science, 2017/12/11.

【本刊訊】耳朵, 是動物接收聲音的器官。不過,人類對於外界所發出的聲響主要是被動的接受, 對於傳進耳朵的聲音的大小不能選擇性的接收。不過,最近研究發現有4種鯨豚能夠選
擇性的降低接收音量並保護聽力, 分別是偽虎鯨(Pseudorca crassidens)、寬吻海豚(Tursiops truncatus)、白鯨(Delphinaperus leucas)和鼠海豚(Phocoena phocoena)。





先前已知有許多種海豚與鯨魚都具有敏感的聽力,牠們能聽到遠從20公尺外、像乒乓球大小物體掉落的聲音,有些甚至還能聽到高達100千赫(kHz)的高音頻率,比起人類聽力的上限高出80千赫。而且,能透過這些聲音在海中進行導航,也就是俗稱的回聲定位(echolocation)。

然而,也因為敏感的聽力,使得牠們特別容易受到海洋中響亮的轟鳴聲驚擾,例如海軍利用水下聲納發現敵方潛艇、水下水雷或是石油鑽探等聲響。而這些巨大的聲響都可能導致海洋中的哺乳動物聽力暫時性的喪失,更甚是使其承受不住,進而造成死亡。根據統計,自1963年起,至少有500起因過大的聲響造成哺乳動物死亡的例子。

2008年,夏威夷大學(University of Hawaii)的研究人員嘗試研究海洋哺乳動物對海洋中聽力的接收,他們利用吸杯電極(suction cup electrodes)來研究在回聲定位期間海洋中哺乳動物的大腦活動。研究發現,當偽虎鯨知道可能為產生巨大聲響時,會調整其聽力的敏感度;反之,當牠需要聽從遠方傳來的細小的聲音時,可以選擇性的增加聽力敏感度。

而研究團隊也和俄羅斯和荷蘭研究團隊合作,發現寬吻海豚、白鯨和鼠海豚也具有此種能力。研究人員又進一步測試,發出足以引起反應但又不會造成臨時聽力喪失的聲響下,測量這些動物的大腦活動。測試後發現當研究人員在發出大聲響前發出警告信號時,先前受過訓練的哺乳動物都先將其聽力敏感度調低10~20分貝。

先前文獻已知蝙蝠可以利用肌肉反射來抑制聽力,不過,這項研究則發現海洋哺乳動物是藉由調控受體細胞的活性來控制大腦的聽覺信號,進而改變聲音的敏感度,而不是依靠肌肉的反射。而這項研究結果目前也已發表在《整合動物學》(Integrative Zoology)期刊中。

研究人員表示透過這項結果,或許未來人類在進行石油探鑽或水下發射試驗前能先發出警告信號通知,以減少對海洋中哺乳動物的傷害。

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