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科学家阐释鼠海豚如何聚焦声呐束
中国水产信息网  2017-12-25 14:18:30   来源:中国渔业报   【

  鼠海豚的头部有声学控制组合,可使它们将定向的声呐束聚焦在猎物上。其颅骨中骨骼、气体和组织的表现就像一种超材料,可以颠覆通常的物理规律,这些海洋哺乳动物可以将非定向声波转换成一种狭窄的声脉冲。

  像海豚一样,鼠海豚用回声定位探测水下30米之外的猎物。为了做到这一点,它们会在面部前方发出高频率的点击声,控制声呐束的方向,而不用移动头部。在接近目标时,它们也能加宽波束,帮助捕捉试图逃跑的鱼。
  但鼠海豚如何聚焦声呐束却是个谜,尤其是它们产生声音的结构被称为“音唇”,比其发出的点击声的波长更小。这应该会导致波形被扩散而不具有针对性。原来,其头部前方一个被称为“额隆”的大脂肪器官似乎很重要,但它所发挥的具体作用却并不清楚。为此,一个中外国际合作团队对一只江豚进行了计算机断层(CT)扫描,以测量其头部不同组织的声学特性。研究人员还收集了鼠海豚声音信号的现场录音,并建立了数学模型模拟鼠海豚如何发出和控制声音束。
  “用这种动物做实验很难。”中国厦门大学海洋与地球学院教授张宇说,“CT和电脑模拟能帮助我们了解海豚头部的情况。”结果表明,关键在于额隆、头骨和气囊在头部的协同工作,将声波定向到一个方向。鼠海豚头部的每个部分都以不同方式反射、折射和散射声音,使声音以不同速度在它们之间通过。
  鼠海豚可以用面部肌肉压缩额隆来扩散声波,这可以让它在追逐鱼的同时,让鱼停留在“视线”之内。

作者:中国渔业报    来源:中国渔业报     编辑:xwbj3    讨论:[农业论坛]
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