科學漫談
想象一下,穿著潛水裝備潛入大海,您可能會看到下面漆黑的深海、上面的開闊水域和茂密的......你周圍的魚
你用來感知海中周圍世界的大部分內容都來自被一副狹窄的潛水鏡限制的視野,以及與潛水服隔離的小觸感。 你有沒有想過,海豚在同乙個空間裡感知到的世界是不是完全不同的? 畢竟,它們具有電感應、磁感應和強大的回聲定位能力。
1981年,磁感應首次在海豚身上得到證實:美國研究人員從四隻擱淺的海豚的大腦中發現了與神經元連線密切相關的磁性碎片。 科學家們對這一發現感到驚訝,認為它可能具有感官功能或在航海導航中的作用。
1985年,另一組研究人員發現了鯨類擱淺地點與地球地磁場之間的關係:幾種鯨魚和海豚實際上傾向於在磁場強度較低的地方擱淺。 如果鯨類動物利用地球磁場來尋找它們的方位,一種假設是磁場較弱的區域會增加由於方位識別混亂而擱淺的可能性。
2014年,雷恩大學的一組科學家進行了一項行為研究,使我們能夠證明海豚具有磁感知能力。 他們測試了六隻圈養海豚對兩個形狀和密度相同的物體的自發反應:第乙個包含帶磁的釹(金屬)片,而第二個裝置則完全消磁。 當裝置中含有一塊強磁化的釹時,海豚會更快地接近它。 這可以得出結論,海豚能夠根據它們的磁性來區分這兩種刺激。
資料支援鯨類動物可以利用地球磁場來確定自己的位置的假設,因此當磁場較弱時,擱淺的可能性更大。
當獵物移動肌肉和骨骼時,它會發出微弱的電場。 一些海洋捕食者,如海豚,能夠通過這些電場感知獵物,特別是在能見度降低的海底區域。
2012年,科學家首次在海豚身上發現了電感應——被稱為觸手隱窩的結構,充當電感受器。 在這項研究中,研究人員指出,觸手隱窩具有神經支配良好的壺腹結構,這讓人想起其他物種的壺腹電感受器,例如藍鰩魚(鯊魚和鰩魚)。 這些觸手隱窩被認為是電感應受體,能夠接收獵物在水生環境中發出的小電場。
同一項研究還發現了電感知的行為證據。 乙隻雄性蓋亞那海豚被訓練對中小型魚類產生的電刺激做出反應,數量級。 例如,一條 5 到 6 厘公尺長的金魚產生每厘公尺 90 微伏的電場和 3 Hz 的峰值能量。
實驗表明,海豚可以感知微弱的電場,其靈敏度可與鴨嘴獸的電感受器相媲美。 1985 年,乙個德國-澳大利亞團隊在坎培拉首次明確演示了鴨嘴獸的電接收能力,鴨嘴獸能夠在漆黑的水下找到電池。 2023 年,一組研究人員使用相同的行為測試在寬吻海豚中發現了類似的檢測閾值。
回聲定位是一種比接收電場或磁場更敏感的感覺,它涉及海豚發出一系列咔噠聲。 產生的振動具有高度定向性並向前移動。 當聲波接觸物體表面時,它會返回並通過海豚的下顎感知。 通過這種方式,他們可以很好地感知聲波,而無需外耳。
多虧了這些資訊,海豚不僅可以知道目標的位置,還可以推斷出目標的密度:海豚可以從 75 公尺的距離分辨出直徑為一英吋的球體是由實心鋼製成的還是充滿水的。
海豚令人印象深刻的“用耳朵看”的能力並不止於此。 海豚可以聽到海豚同伴發出的聲波,這樣,它們就可以與團隊成員“共享”檢測到的資訊並協調他們的行動。
綜上所述,我們知道海豚可以通過磁感知確定自己在海洋中的位置,可以通過電感知在海中尋找獵物,還可以通過回聲定位感知周圍物體的距離、形狀甚至密度。