用航天技術為鯨魚做聽力測試

類別: 新奇
Jxmay@ 2018.07.27 , 20:00
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用航天技術為鯨魚做聽力測試

如果有科學家要知道鯨魚的聽力怎麼樣,出門捉一隻10米長的野生鯨魚然後給它做聽力測試顯然不太現實。如今,研究者們想出了一個好方法:他們找到了一個巨大的,為火箭設計的掃描器器,把一條長三米多的完整冷凍鯨魚放了進去。他們的發現也許能幫助我們更好地理解鯨魚。

“如果你在水裡生活,聽力將會是你擁有的最寶貴的知覺系統,”實驗參與者之一,來自聖地亞哥州立大學的研究鯨魚的生物學家 Ted Cranford說,“光在水裡的傳播不太理想。而聲音則相反。”
用航天技術為鯨魚做聽力測試

鯨魚靠聲音來尋找道路,追蹤食物,躲避掠食者,以及互相交流。但我們還並未完全理解鯨魚的聽覺機制,比如他們是如何聽到超低頻長波聲音,並以此互相交流的。

相反的,Cranford和他的團隊轉而求助火箭技術。一隻鯨魚在馬里蘭擱淺,他們獲得了它三米長的冷凍屍體標本。於是他們在猶他州的一個軍事基地把屍體放進了一個原本用來掃描火箭引擎的CT掃描器。

CT(又稱CAT)掃描器也許更多地會作為治療裝置出現在醫院。但是其實也經常用在掃描機械,比如火箭上,來自明尼蘇達羅傑斯北極星成像公司的Ben Connors表示。他生產掃描器。雖然他的裝置沒有參與Cranford的研究,但他很熟悉掃描器是如何應用於航空業和其他產業的。

“X光和CT的用途廣泛,”Connors說。比如掃描物體以製作它的電腦模型,或者發現生產缺陷。“主要是為了保證飛機、製藥裝置或者其他重要元件的安全性。”

在Cranford的實驗裡,他們利用掃描器構建了鯨魚的骨骼,脂肪和肌肉的3D虛擬模型。接著通過連線電極,研究者測試了不同情況下組織顫動或伸展的程度。據此,他們建立了一個模型,展示了鯨魚的頭部和軀幹與強大的水下聲波的互動機制。在實驗的最後,Cranford能夠完美地復現一頭幼年小鬚鯨的標準聽力測試圖,不戴耳機就能聽出來。

值得注意的是,這只是初步實驗結果,儘管Cranford的團隊以往也曾做過類似工作。Cranford團隊將於本週在聖地亞哥舉行的實驗生物學年會上展示他們的小鬚鯨實驗結果,並計劃在近期正式釋出。

他們的初步試驗結果中有一些有趣的點。通過掃描鯨魚全身,而不僅僅是頭部,我們能更好地理解鯨魚是如何接收前方、側面甚至後方的聲音的。還有個使科學家們大吃一驚的發現:小鬚鯨可能進化出了一種特殊的高頻聽覺。

“我們都在說,‘他們要這種能力幹什麼呢?’”Carnford說。他們覺得有可能是為了更好地偵測到虎鯨發出的更高頻的聲音。他們是小鬚鯨的主要掠食者。

有些科學家研究人為噪音,比如輪船航行的聲音是如何影響到鯨魚的。此類研究也許能成為這些研究的有力佐證。
“想象一下,你在一片草地中央,周圍一片寧靜,能聽到的只有鳥兒的啼聲。但是,如果你身處機場呢?”來自馬塞諸塞州普利茅斯的北美鯨魚及海豚協會會長Regina Asmutis-Silvia說,“如果你在草地上,你和身邊的人悄聲耳語,他們就能聽見。但是如果你在機場,耳語是行不通的。你必須不停地大喊大叫。”

研究證明這一切帶來的壓力可能導致鯨魚在健康和繁殖方面出現困難。Cranford的最終實驗結果還有待複查和正式發表,但此類工作都將有助於我們拼湊起一幅鯨魚生活的完整圖景。

本文譯自odditycentral,由譯者Jxmay基於創作共用協議(BY-NC)釋出。

用航天技術為鯨魚做聽力測試原文請看這裡