首句給出答案:白鯨額頭突出的額隆由脂肪構成,有回聲定位的功能。

白鯨的額頭是一個聲波聚焦器官

鯨魚分為齒鯨和鬚鯨兩種。白鯨跟海豚一樣,屬於齒鯨。

大多數的齒鯨腦門中間有一個空腔,空腔裡面有一團長得像甜瓜的脂肪組織,這個脂肪瓜是齒鯨用於回聲定位的器官。白鯨的額頭跟其他齒鯨不一樣,它的額頭非常突出,額頭裡的脂肪瓜長得圓圓的像一個球,而且形狀會隨著聲音而改變。

白鯨額頭裡的脂肪瓜成分是脂肪酸,其中異戊酸佔了60%,長鏈支鏈酸佔16.9%。神奇的是:脂肪瓜的脂肪組成跟白鯨身體里的其他脂肪組織構成完成不一樣。專門適應於回聲定位時的聲波聚焦。

海洋動物的回聲定位

說起齒鯨的回聲定位,海洋學家做過一次實驗。他們把海豚的眼睛蒙住,放到水下迷宮裡。蒙住眼睛的海豚輕而易舉地繞過迷宮障礙,游到迷宮中間把魚餌吃掉。然後再輕輕鬆鬆地游出迷宮。這個實驗讓海洋學家發現了海豚能夠回聲定位的本事,接下來海洋學家發現其他的齒鯨跟海豚一樣,都有回聲定位的本事。在進化的路上,用肺呼吸的哺乳類古鯨,從陸地走到海洋之後,有過一次分支發展,一支古鯨發展成沒有牙齒的鬚鯨,它們沒有回聲定位能力。另外一支古鯨發展成豚類,也就是齒鯨,進化出了回聲定位本領。

世界上擁有回聲定位本事的動物不多,陸地上是蝙蝠,海洋里只有齒鯨。

現在來講講白鯨的回聲定位。白鯨跟其他齒鯨一樣,視力不好,它們潛到光線暗淡的深海里能見度有限,行動的感官主要依靠回聲定位。

白鯨的發聲系統

白鯨的鼻竇末端有一對長得像嘴唇的肌肉器官,這對嘴唇會像喇叭一樣吹響,發出高頻率的咔嗒聲,聲音在白鯨的大腦袋裡面反彈迴旋,然後集中到前額的脂肪瓜,從腦門上發射出去。脂肪瓜像一個聚焦的透鏡,把白鯨發出的咔噠聲聚集成集中的一束聲波,投射到周圍的水域。

白鯨發出的聲音以大約每秒1.6公里的速度在水中傳播,是空氣中聲音傳播速度的4倍。聲波遇到障礙物反射回來,白鯨接收到反射聲波後,能夠確定出障礙物的距離、速度、大小、形狀以及障礙物在聲波束內的內部結構。

白鯨的聲波接收

除了聚焦發聲的脂肪瓜外,白鯨接受聲波的耳朵也很有特點。

水的密度跟空氣密度不一樣,聲波在水裡的傳播速度要快過在空氣中的傳播。我們到了水裡後,能夠聽見聲音,但是無法分辨聲音的來源。而白鯨的耳朵進化到了能捕捉聲波中微小的時間差別,從而確定聲音位置。

為了適應深海的水壓,白鯨沒有開放的外耳結構,它的耳朵長在腦袋裡。白鯨的內耳耳骨懸掛在充滿海綿組織的空腔裡面,海綿組織能隔絕左耳和右耳,讓大腦能清晰分辨出聲音到達不同耳朵時細微的的時間差,因此在三維空間里確定聲音的來源。除了有海綿組織幫助定位聲音以外,白鯨圓滾滾的身體裡面充滿了脂肪,這些脂肪可以傳導聲音,白鯨不需要外耳的耳廓來收集聲音,它可以依靠身體的脂肪把外部聲音傳遞給耳朵。

當白鯨在厚厚的北極冰原周圍移動時,它使用回聲定位的能力來尋找未被凍結的水,或者在冰層下發現氣穴,就像蒙住眼睛的海豚探索迷宮一樣。

白鯨的回聲定位是哺乳動物從陸地到海洋的一次進化創新,獨特的本事幫助齒鯨適應了廣袤的海洋。


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