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标题: 每日科普|这些海洋动物为了“唠嗑”使出浑身解数 [打印本页]

作者: 爱故里 时间: 2021-4-7 10:18
标题: 每日科普|这些海洋动物为了“唠嗑”使出浑身解数

每日科普|这些海洋动物为了“唠嗑”使出浑身解数

来源：科学大院
作者：云海科普

在丰富多彩的自然世界里，生物需要通过各种各样的方式进行交流，传递信息。作为唯一具有高等语言能力的物种，人类自然享受到了交流带来的便利。但是，居住在海洋的动物们怎么交流呢？

鲸豚类：我唱得比说得好听

说起海洋当中最擅长交流的动物，那一定非鲸豚类莫属。

由于水会吸收光线，影响视觉，并且相较空气来说，较慢的水流速度又使得嗅觉无用武之地。因此，所有的鲸、海豚以及齿鲸亚目动物都比它们的陆地亲戚更加依赖声音进行沟通。鲸豚类对声音的执着追求成功引起了人类的注意，它们发出的美妙声音（可能只是人类自认为美妙）更是被广泛应用在各种文艺音像制品当中而为人熟知，人们为这些声音取了一个美丽的名字：鲸歌。

那么“鲸歌”真的是鲸类交流的语言吗？会不会只是胡乱发出的叫声呢？

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座头鲸图片来源：视觉中国

带着这个疑问，科学家Roger Payne与Scott McVay在1971年分析了鲸鱼的鸣叫，发现鸣叫声存在着明显的层次结构。他们根据声音的频率高低将鸣叫声标注为基本单位，发现每四到六个基本单位组成一个单词，两三个单词组成短语，几个主题合在一起被称为“鲸歌”。一头鲸会在数个小时甚至数天重复吟唱一首“鲸歌”。这也就意味着，“鲸歌”并非胡乱的鸣叫，而是有着确实意义的“语言”。

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理想化的座头鲸“鲸歌”声示意图 Roger Payne（1983）

有趣的是，在座头鲸的繁殖季节，一些鲸鱼会根据其他鲸鱼的叫声来修改自己的“歌曲”。鲸鱼们甚至还有方言，不同族群的鲸鱼会学习彼此的口音（Pack, Herman et al. 2009）。另外有研究表明，鲸的声音可以传播超过3000公里。试想一下，如果海洋当中没有噪声干扰，也许一条身处塔斯马尼亚（澳大利亚的一个州）的鲸鱼发出“今晚月色真美”的感叹，会被北极的鲸鱼回应。它们的幸福与痛苦也能随着深邃的水流传播得十分悠远。

可惜的是，截至目前我们并不能确切了解“鲸歌”的意义。不过，作为“万物尺度”的人类自然不会放过任何一个体现能力的机会——既然听不懂你说什么，那我就教你我说什么。

确实有人在这么做了，比如有的人就尝试教海豚说话。海豚和同类交流的通用语言主要是“哨声”（whistles），野生海豚项目（Wild Dolphin Project）团队便发明了一些新的哨声，赋予这些新哨声特定的含义，并且在日常和海豚玩耍的时候播放这些哨声给海豚洗脑（Herzing 2010）。

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团队与海豚同游 Wild Dolphin Project

得益于那颗硕大且复杂的大脑，海豚有着超强的智力，甚至可以理解空间、时间的含义，自然也就具备学习新哨声的能力。功夫不负有心人，有一天，一只海豚终于发出了一个意味着“马尾藻”的哨声。不过，这项研究仍处于初级阶段，并不能真正证明海豚们了解这个哨声的含义。我们可以肯定的是，鲸豚类通过叫声来互相交流，但是不能板上钉钉证明鲸豚类存在“语言”。或者，鲸豚类的“语言”也许存在，只是我们依旧需要时间去探索。

招潮蟹：能动手决不瞎咧咧

在爱恨分明的自然界中，肢体语言有着举足轻重的地位。横行霸道的招潮蟹可谓是深谙此道。

招潮蟹中大多数的种类生活在海边泥沙滩等平坦的潮间带区域。雄性招潮蟹的左右螯大小悬殊，大螯的重量占到了体重的一半。由于太过庞大，这把看似威风的钳子其实并不实用。古代中国的人们就发现，雄性招潮蟹仅用小螯进食，大螯的存在似乎是为了完成某种神秘的仪式。每当退潮，它们就会爬出洞口，有节奏地挥舞沉重的大螯，像是在召唤潮水的到来，“招潮”也就因此得名。

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招潮蟹的“招手”行为（by Ana C. Rorato）

实际上，招潮蟹并非在祈祷潮水降临，而是另有用意——这种舞蹈般的动作便是招潮蟹进行交流的肢体语言。雄性招潮蟹通过挥舞大螯向同类传递信息，宽阔的螯像是旗手手中的彩旗，可以向同类传递视觉信号，而不同的挥动方式就代表了不同的信息，例如对雌性的示爱，和对竞争者的警告等。

行为学的研究表明，清白南方招潮蟹（Austruca lactea）至少可以使用包括侧向环绕运动、侧向弹击运动、快速垂直运动和环绕运动四种肢体语言，四种语言分别在特定的语境下频繁出现。这些动作很可能具有各自特定的意义，分别用于在不同的情形下传达不同的信息。

侧向环绕运动（Lateral-circular waving）主要出现在繁殖期。雄性倾向于对路过洞穴的雌性做出这一动作，这是一种求爱的信号，用于吸引雌性并将其引导入自己的洞穴。

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侧向环绕运动 Muramatsu, 2011

侧向弹击（Lateral-flick waving）和快速垂直运动（Rapid-vertical waving）则充满火药味，主要用于警告和驱赶自己洞穴周围的入侵者，不同的是，前者多用于警告离自己的邻居不要跨界，而后者多用于驱赶“流浪汉”，防止它们鸠占鹊巢。

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侧向弹击（上）和快速垂直运动（下）Muramatsu, 2011

环绕运动（Circular waving）通常没有特定的观众，这种孤独的行为艺术可能是招潮蟹的一种炫耀，用于彰显自己的力量，吸引潜在仰慕者或者警告潜在的敌人。

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环绕运动 Muramatsu, 2011

招潮蟹之所以“戏很多”，具有特殊的肢体语言，很可能与滩涂特殊的环境有关。开阔的视野和良好的光线为视觉信息的传递提供了良好的条件，而招潮蟹本身也拥有良好的视力——高耸的眼柄和扩张的角膜让它们拥有接近360°的视野。这些得天独厚的优势，让以招潮蟹为代表的沙蟹总科物种有机会演化出复杂的肢体语言。

夸张的大螯可能是性选择的结果。在与求偶有关的侧向环绕运动中，雄蟹需要进行一系列快速而费力的动作，挥动大螯的同时还要快速左右上下移动。能将重量占到自身体重一半的大螯舞得呼呼生风本就是一种对自身力量的炫耀，就像是当着女生的面一边举铁，一边跳舞。这些夸耀行为也许可以帮助它们在众多竞争者中脱颖而出。

章鱼：显示屏遇见我都要直呼内行

作为无脊椎动物中智商顶尖的成员，头足类动物（章鱼、乌贼、鱿鱼等）有着独特的交流方式。

头足类动物有着非常强大的变色能力。它们体表有着大量受肌肉控制的色素细胞，因此头足类不仅可以让体表颜色在非常短的时间内发生变化，而且还可以控制身体的不同部位出现不同的颜色变化，这使得头足类动物可以像LED显示屏一样用身体呈现出不同的图案和花纹。

既然自带这么一块功能强大的LED显示屏，头足类当然不能浪费。它们不仅会凭借高超的变色能力伪装自己，同时也会通过显示不同的图案进行交流。

例如，美洲大赤鱿在捕食过程中体表的图案会发生有规律的变化，并且这些变化似乎可以分为两种类型：第一种是大范围的颜色图案变化，比如通体从深色变浅色等；第二种则是相对小范围的颜色变化，比如身体上出现一圈深色条纹等。研究者认为，前者可能是用来表示强烈或精确的信息，比如发出捕食猎物的意图，而后者则可能是一种“修饰语”，比如用来表示猎物的位置和类型，等等。

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美洲大赤鱿不同的体表图案

这种交流方式看起来十分高效而精确，然而还面临着另外一个问题——美洲大赤鱿大多数时间都生活在深海之中，这里漆黑一片，太阳光几乎无法到达，如何让同伴看到自己展示的信息也就成了一件亟待解决的事情。好在，美洲大赤鱿全身遍布了许多发光组织，必要的时候可以同时发光，从而照亮自己身体上的图案，把信息传递出去。从这个角度来说的话，美洲大赤鱿更像是一个带背光的kindle。

类似这样的交流行为在头足类生物的捕食或社会行为中相当普遍，通过图案进行交流一方面让头足类之间能够更有效地开展合作，但另一方面，也出现了很多鸡贼的“投机分子”。

在哀悼墨鱼交配的过程中，很多雄性不免会为了“抱得美人归”而厮杀一番，因此，很多体形娇小的雄性哀悼墨鱼就很难找到合适的配偶。长此以往，有些雄性哀悼墨鱼就开始玩一些小骗术。它会慢慢接近一对“情侣”，然后把自己身体朝向雄性的那一半变成类似雌性的花纹，让它放松警惕，但朝向雌性的那一半依然展示的是雄性的花纹。所以它就可以在雄性哀悼墨鱼的眼皮底下和雌性进行交配，而这个丈夫却丝毫没有察觉。

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雄性哀悼墨鱼（右）面向雌性哀悼墨鱼（左）的一面展示出雄性花纹，而另一面则展示出雌性花纹。

唱歌、动手、变色……大洋深处的这些动物为了好好“唠嗑”，可谓使出了十八般武艺。而对海底动物交流行为的研究，绝不仅仅是因为好奇和思考怎么吃，更重要的是发现这些行为背后的动因与形成机制，为开展包括仿生、动物保护等工作奠定基础。或者有一天，我们可以真正读懂海底动物的语言。

参考文献：

[1] Herzing, D. L. (2010). "SETI meets a social intelligence: Dolphins as a model for real-time interaction and communication with a sentient species." Acta Astronautica 67(11): 1451-1454.

[2] http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/4297531.stm

[3] Pack, A. A., L. M. Herman, S. S. Spitz, S. Hakala, M. H. Deakos and E. Y. K. Herman （2009）. "Male humpback whales in the Hawaiian breeding grounds preferentially associate with larger females." Animal Behaviour 77(3): 653-662.

[4] Payne, R. S. and S. McVay (1971). "Songs of Humpback Whales." Science 173(3997): 585-597.

[5] Muramatsu D, 2011, For whom the male waves: four types of claw-waving display and their audiences in the fiddler crab, Uca lactea . J Ethol 29, 3–8.

[6] Sabrina B L A, Ana C R, Daniela M P, Marcio R P, 2013, A spatially explicit model of synchronization in fiddler crab waving displays. PLoS ONE, 8(3), e57362.

作者简介：

鱼子虚（中国海洋大学SARS—Fang研究所）

芸香（中国科学院海洋研究所）

崔罗石（上海海洋大学）

以上成员均为云海科普团队成员

责任编辑：陶萨丽庆

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