海豚是怎么看东西的

海豚是怎么看东西的?

捕捉海豚的渔民早就发现,用小网眼鱼网是捕不到海豚的。无论白天还是夜晚,海豚总能发现网上面的网绳,轻而易举地从网上方的空隙间逃走。这一现象引起了科学家的注意。蝙蝠用超声波进行定位和导航的奥秘被揭示以后,人们便联想到海豚的水下探测本领。

1947年,一位美国科学家提出,海豚很可能象蝙蝠那样,是用声波来“看”东西的。1952年美国佛罗里达大学的温·凯洛格教授用严格的实验证实了这一设想。他把36根金属长棒排成6排,给海豚布置了一个“水下迷宫”,让海豚于黑夜在其间来往穿梭。结果,海豚在这个“水下迷宫”游动自如,从未碰到过金属棒。如果丢下一条它爱吃的小鱼,海豚会十分准确地朝小鱼游去。与此同时,放在水下的水听器便接收到海豚发出的一连串急促的超声信号。

海豚没有声带,它是怎么发声的呢?经过一番争论后,现在科学家比较一致的意见是:海豚回声定位的声音源,是它头部具有的瓣膜和气囊系统。这些瓣膜和气囊沿呼吸孔至肺部的呼吸道排列。海豚把空气吸入气囊系统,连接它们的瓣膜关闭时,空气流过它们时便发出声波。空气在气囊系统中简单地循环着,周而复始地用于声音的发放。产生的超声波是通过海豚头的前部发出去的,那里有个“脂肪瘤”,紧靠产生声音的瓣膜和气囊前面,也许起着“声透镜”的作用,把回声定位脉冲聚焦后定向发射出去。

海豚是怎么接收声波的呢?对此,一些科学家提出了许多颇为诱人的假说。1969年,美国科学家约翰·德赖尔认为,海豚用声音看东西时,是依据全息摄影原理在头部脂肪瘤的皮肤上成像的。

苏联科学家阿·列兹尼科夫认为,气囊的内表层似乎起“声视眼”视网膜的作用,在脂肪瘤上形成的“被定位物体的空间声视影象”,可以作为“空间触觉”形象来接受。

苏联的另外几位学者格·阿加尔科夫、勃·索卢哈和勃·霍缅科,把海豚对周围环境测定方位与接收回波和在回声的基础上接受四周空间立体形象的全息摄影原理联系起来了,认为反射回来的声音信号,被许多机械感受器所接受,这些感受器位于头部皮肤和软组织中;每一种机械感受器都由单独的神经与脑相联,并在声音信息的基础上在脑中成像。

苏联生物声学家恩·杜勃罗夫斯基分析了上述各种假说,指出它们都有明显的不足之处。首先,为了使依靠声视和全息摄影原理工作的接收系统有效地发挥作用,感受器成分的数量必须达到105级值,可是海豚头前部感受器末梢的密度和总数,其中包括气囊附近的感受器,每平方厘米只有102个,只能接受集聚音域内最粗略的轮廓。

其次,上述各种假说的提出者都把感受结构放在海豚发射回声定位脉冲的那些部位。要知道,在自然界中还未发现过发声和接收器官在空间上合二而一的事例。

第三,很难想象,海豚头前部的感受器能区分声音信号的各种频率。在听觉器官中,起这种作用的是耳蜗。如果海豚的听觉器官不起作用,又怎么能分辨声音的各种不同频率呢?

最后,既然哺乳动物已具备高度发达的听觉,又何必要有新的声音感受器呢?何况海豚的听觉器官发育得并不差。据此,杜勃罗夫斯基认为,上述各种假说都是臆想出来的。

由此看来,在海豚接收回声的问题上,依然迷雾笼罩。一旦人们彻底揭开海豚的声纳之谜,必将使人类的声纳技术达到一个新的水平。这正是各国科学家和军事家重视海豚声纳研究的一个重要原因。

(王义炯)