白鲸额头突出的额隆由脂肪构成,有回声定位的功能。
白鲸的额头是声波聚集器官
鲸鱼分为齿鲸和须鲸两种。白鲸跟海豚一样,属于齿鲸。
大多数的齿鲸脑门中间有一个空腔,空腔里面有一团长得像甜瓜的脂肪组织,这个脂肪瓜是齿鲸用于回声定位的器官。白鲸的额头跟其他齿鲸不一样,它的额头非常突出,额头里的脂肪瓜长得圆圆的像一个球,而且形状会随着声音而改变。
白鲸额头里的脂肪瓜成分是脂肪酸,其中异戊酸占了60%,长链支链酸占16.9%。神奇的是:脂肪瓜的脂肪组成跟白鲸身体里的其他脂肪组织构成完成不一样。专门适应于回声定位时的声波聚焦。[知道日报-法兰西is培根-未经授权请勿转载其他平台]
海洋动物的回声定位
说起齿鲸的回声定位,海洋学家做过一次实验。他们把海豚的眼睛蒙住,放到水下迷宫里。蒙住眼睛的海豚轻而易举地绕过迷宫障碍,游到迷宫中间把鱼饵吃掉。然后再轻轻松松地游出迷宫。这个实验让海洋学家发现了海豚能够回声定位的本事,接下来海洋学家发现其他的齿鲸跟海豚一样,都有回声定位的本事。在演化的路上,用肺呼吸的哺乳类古鲸,从陆地走到海洋之后,有过一次分支发展,一支古鲸发展成没有牙齿的须鲸,它们没有回声定位能力。另外一支古鲸发展成豚类,也就是齿鲸,进化出了回声定位本领。
世界上拥有回声定位本事的动物不多,陆地上是蝙蝠,海洋里只有齿鲸。
现在来讲讲白鲸的回声定位。白鲸跟其他齿鲸一样,视力不好,它们潜到光线暗淡的深海里能见度有限,行动的感官主要依靠回声定位。
发声器官
白鲸跟我们不一样,不是用嘴巴讲话发声。它的鼻窦末端有一对长得像嘴唇的肌肉器官,这对嘴唇会像喇叭一样吹响,发出高频率的咔嗒声,声音在白鲸的大脑袋里面反弹回旋,然后集中到前额的脂肪瓜,从脑门上发射出去。脂肪瓜像一个聚焦的透镜,把白鲸发出的咔哒声聚集成集中的一束声波,投射到周围的水域。
白鲸发出的声音以大约每秒1.6公里的速度在水中传播,是空气中声音传播速度的4倍。声波遇到障碍物反射回来,白鲸接收到反射声波后,能够确定出障碍物的距离、速度、大小、形状以及障碍物在声波束内的内部结构。
接收声波
除了聚焦发声的脂肪瓜外,白鲸接受声波的耳朵也很有特点。
水的密度跟空气密度不一样,声波在水里的传播速度要快过在空气中的传播。我们到了水里后,能够听见声音,但是无法分辨声音的来源。而白鲸的耳朵演化到了能捕捉声波中微小的时间差别,从而确定声音位置。
为了适应深海的水压,白鲸没有开放的外耳结构,它的耳朵长在脑袋里。白鲸的内耳耳骨悬挂在充满海绵组织的空腔里面,海绵组织能隔绝左耳和右耳,让大脑能清晰分辨出声音到达不同耳朵时细微的的时间差,因此在三维空间里确定声音的来源。除了有海绵组织帮助定位声音以外,白鲸圆滚滚的身体里面充满了脂肪,这些脂肪可以传导声音,白鲸不需要外耳的耳廓来收集声音,它可以依靠身体的脂肪把外部声音传递给耳朵。
当白鲸在厚厚的北极冰原周围移动时,它使用回声定位的能力来寻找未被冻结的水,或者在冰层下发现气穴,就像蒙住眼睛的海豚探索迷宫一样。
白鲸的回声定位是哺乳动物从陆地到海洋的一次演化创新,独特的本事帮助齿鲸适应了广袤的海洋。
作者有话说:今天继续更新自然界的秘密系列文章,这是第5篇:白鲸的脑门。