定位系统如此高端, 鲸鱼为何还会傻傻游上岸

陆成宽

2017年11月24日08:47  来源:科技日报
 
原标题:定位系统如此高端, 鲸鱼为何还会傻傻游上岸

  近日,鲸鱼搁浅的消息再度引发热议。一头座头鲸两度搁浅江苏启东海滩,虽然人们全力救援,但它最终没能回归大海。

  长久以来,有关鲸鱼搁浅的消息时常见诸报端,全球每年都有一两千头鲸豚搁浅,但人类成功挽回搁浅鲸豚生命的案例却屈指可数。

  所谓搁浅是指鲸鱼因为某些原因被困于浅滩。而搁浅的鲸鱼容易因严重脱水、被自己体重压迫或被潮水闭塞气孔而死。

  而说到鲸鱼搁浅的原因就不得不先说一下鲸鱼的导航系统。

  与海豚一样,畅游大海的鲸鱼并不依靠眼睛来导航、测距和捕食,长期的海洋生活已经让鲸鱼的视力极度退化,一般只能看到17米以内的物体。显然,这与其庞大的身躯极不协调。

  实际上,鲸鱼有一种高灵敏度的回声测距天赋。国家海洋局第三海洋研究所王先艳博士告诉科技日报记者:“鲸鱼是通过回声定位系统来辨别方向的,就像蝙蝠一样,会发出超声波,超声波遇到障碍物就会反射回来,形成回声。鲸鱼就是根据这种超声波的往返时间来准确判断自己与障碍物的距离的。”

  有这么厉害的导航系统,鲸鱼为什么仍然会搁浅呢?据了解,世界上第一个记录鲸鱼搁浅现象的是古希腊哲学家亚里士多德。他直率地告诉人们:“鲸鱼究竟为什么会搁浅?我无法回答这一难题。”对于亚里士多德无法回答的这个难题,科学家们正在不断寻找答案,并提出了各种不同解释,其中多数说法都与鲸鱼的回声定位系统有关。

  地形论

  平缓海岸使回声信号失真?

  荷兰学者范·希·杜多克认为,鲸鱼搁浅可能与海岸地形有关,因为搁浅多发生在坡度平缓的海岸。当鲸鱼向这里发射超声波信号时,其回声信号会失真,使它根本探测不出水深,进而发生搁浅。

  可是物理学研究证明,再平缓的海岸也不会引发回声信号混乱。鲸鱼搁浅多发生在平缓的海岸,其实是个必然现象,因为在海峡或悬崖峭壁等处不可能搁浅。因此,地形论缺乏说服力。

  地磁论

  磁场异常使其犯方向性错误?

  1997年,马尔维纳斯群岛海岸约300头鲸鱼集体搁浅。阿根廷学者分析后认为,当时太阳黑子的强烈活动引起了地磁场异常,发生了“地磁暴”,这破坏了正在洄游的鲸鱼的回声定位系统,令其犯下方向性错误。

  美国一位地质生物学家也发现,鲸鱼搁浅的地方大多地磁场较弱。在他看来,鲸鱼通常是顺着地磁场的磁力线方向游动的,而通过地磁场异常区时,它们往往还没反应过来就搁浅在沙滩上了。

  英国国家海洋水族馆专家也曾猜测,可能是海底低频地震产生的冲击波干扰了这些哺乳动物的回声定位系统,从而使得它们误上海滩。

  疾病论

  寄生虫破坏回声定位系统?

  疾病论认为鲸鱼之所以会搁浅,是因为其疾病缠身、气衰力竭,只能随波逐流,最终被冲到岸上。“有人解剖过搁浅致死鲸鱼的尸体,发现鲸鱼的器官出现病变。”王先艳说。

  此外,鲸鱼内脏不适、出现寄生虫等原因,都可能使其回声定位系统出现问题。动物学家曾在美国佛罗里达集体搁浅的一群逆戟鲸内耳发现了许多圆形寄生虫。由此他们认为,耳内寄生虫可能破坏了鲸鱼的回声定位系统,使鲸鱼不能正确收听回声信号而误入歧途。

  中毒论

  船底涂料摧毁神经和内脏?

  环境污染一直被环保主义者和一些科学家认为是鲸鱼搁浅的原因之一,污染海水的化学物质可能会扰乱鲸鱼的感觉。日本学者岩田久人在搁浅致死的鲸鱼尸体中检测到了高浓度的三丁基锡、三苯基锡等有机锡毒物。这些毒物来自于航海公司每年在船底涂刷的涂料。

  他认为,鲸鱼或海豚喜欢沿着船舶航线游戏追闹,它们的神经系统和内脏首当其冲地受到溶于水中的有机锡涂料的毒害,导致辨别方向的功能遭到摧毁,从而搁浅身亡。

  声呐干扰论

  大功率声波令其迷失方向?

  法国拉罗谢尔海洋哺乳类动物研究中心副主任科列德博士认为,军舰声呐和回声控测仪所发出的声波及水下爆炸的噪音,会使鲸鱼的回声定位系统发生紊乱,这是导致鲸鱼集体冲上海滩的主要原因。

  美国海洋生物学家在对巴哈马群岛搁浅致死的鲸鱼做尸体解剖时发现,这些鲸鱼的内耳普遍有出血现象。他们认为,这极有可能是由美国海军舰艇上使用的大功率声呐造成的,进而使鲸群丧失辨别方向的能力。

  摄食论

  贪吃近岸鱼群造成退潮后搁浅?

  这种观点认为鲸的摄食习性是其搁浅的原因。当鱼和乌贼洄游近岸或回近岸产卵时,鲸群会跟踪而至,由于贪吃,造成退潮后搁浅。

  同时,美国伍兹霍尔海洋研究所的科学家发现,许多搁浅致死的抹香鲸的骨骼都出现了骨头坏死现象,科学家认为这可能是它们觅食时上浮过急而付出的代价。据了解,抹香鲸可以潜到水下3200多米深的地方捕食,如果它们快速浮上水面,体内的氮气就会涌出形成气泡。这些气泡在组织中聚集会压迫神经,阻塞毛细血管,导致其肌肉缺氧,甚至会影响骨骼引起区域性坏死。

  向导论

  头领搁浅整个鲸群追随赴死?

  该观点认为,鲸鱼是社群性动物,通常会群体出动,群中常有某个成员充当领导,整个鲸群往往随其一起觅食,一起避敌。当头领冲进海滩搁浅时,其它鲸鱼也会毫不犹豫地跟上去,以致整个鲸群都随之搁浅。

  此外,还有观点认为鲸鱼有互助的习性,若一头鲸鱼搁浅,其它同伴就会赶来相救,结果导致鲸鱼群体搁浅。

  返祖论

  搁浅出于回陆地避险本能?

  与其他观点相比,返祖论的解释有点与众不同。王先艳介绍,因为鲸类的祖先是生活在陆地上的哺乳动物,在其由陆生到完全水生的漫长历史演变中,它们的祖先会出现中间类型,即水路两栖,当它们在水里遇到危险时,就会逃回陆地躲避,久而久之形成一种习惯。因此,鲸鱼搁浅可能是出于回陆地避险的本能。

  以上种种有关鲸鱼为什么会搁浅的观点,在某种程度上都能够自圆其说,但是它们又都不能独立地解释鲸鱼搁浅的原因。对于鲸鱼搁浅的现象,恐怕科学家们还要继续研究才能找出最终的答案。

(责编:张歌、熊旭)

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