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海豚之谜:宇宙生命的奇妙探索

时间:2023-11-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:由于海豚个大体重,因此它的脑重量比人脑还要重大约250克。科学家们经进一步研究发现,海豚的皮肤很特殊。另一种说法认为,海豚身体对水的摩擦力减小,是因为它的皮肤外层有许多小管,其中充满着海绵状物质,富有弹性。海豚具有天然的“声呐”。此外,海豚的声音频率和我们人类所听到的声音频率也有所不同。海豚接收回声的探测系统,更是精确得让人惊叹。

海豚之谜:宇宙生命的奇妙探索

海豚为什么如此聪明

动物界谁最聪明?你也许会说,是猴子。其实,海豚虽然没有猴子那般灵活的“手脚”,可它却比猴子更聪明。

海洋公园去观赏的人,常常会被海豚聪明和机灵的表演所吸引。海豚的表演可真够精彩的:在训练人员的指挥下,海豚能够跳出水面,钻过一个个圆圈;它会将人们抛向水中的乒乓球衔回岸上,一来一往,与人配合得十分融洽;它会算算术;它会驮着人一起游泳;它还会把大半个身子立在水面上,向前或向后“走动”,有时几条海豚凑在一起,甚至还可以表演一场别有风味的“水球比赛”。海豚那灰黑色流线型的身体,矫健的游泳姿态,欢快活泼的样子,真是惹人喜爱。

看来,海豚能像陆地上的哺乳动物,如狗、熊、羊、猴一样,能够“思考”问题,接受指令,完成预定的动作,为人们表演特技。事实上,海豚虽然生活在海洋中,但它不是鱼类,而是一种兽类。它不用鳃呼吸,而是用肺呼吸,它是海洋里的一种哺乳动物,是鲸的“表兄弟”。

长期以来,人们一直认为猴子是最聪明的动物,但在驯养海豚的过程中,人们才发现,海豚的才能与智慧,不亚于猴子,而且还有过之而无不及。有人做过这样的试验:用同样的办法训练猴子和海豚,让它们用头部去推动一个电源开关。这个动作猴子要训练几百次才能掌握,而海豚只要20次就能够学会,甚至有一只海豚,只训练了5次就学会了。

海豚为什么这么聪明呢?科学家们经解剖发现,海豚的脑子很不一般。按照脑子重量占身体总重量的比例看,海豚脑子占体重的1.7%,而人脑占整个体重的2.1%,黑猩猩只占0.7%。由于海豚个大体重,因此它的脑重量比人脑还要重大约250克。不仅分量重,海豚的脑子还像胡桃仁一样,有许多深沟、褶皱,而这点也是脑子发达的一种标志。

为什么海豚游得快,而且从不睡觉

海豚不仅脑子聪明,还是游泳健将。它可以和海船比速度、比耐力,能够一连许多小时,甚至好多天地跟着海船游。据估计,海豚的游速一般可以达到每小时40~50公里,有时甚至可达每小时75公里。这个速度超过了轮船,大概与陆地上的普通火车差不多了。

海豚为什么能游得那么快呢?起初,人们的注意力集中在它的流线型身体上,并模仿这种流线型做成模型,进行实验。结果表明,要使这种模型达到海豚游泳的速度,需要的推力大大地超过了海豚的体力,看来体形并不是游速快的最有利因素。科学家们经进一步研究发现,海豚的皮肤很特殊。海豚的皮下血管的分布极不均匀,头部很少,愈近尾部愈多,因此尾部的温度较头部要高。有人就认为,海豚尾部的较高体温有效地提高了周围的水温,相应的,水的密度减小了,摩擦力也就减小了,所以海豚就能高速运动。这是一种说法。另一种说法认为,海豚身体对水的摩擦力减小,是因为它的皮肤外层有许多小管,其中充满着海绵状物质,富有弹性。海豚游泳的时候,整个皮肤能随着水流做起伏运动,这样可以消除高速运动时产生的涡流,从而使阻力大大下降,所以海豚不费多大力气就可以游得很快。到底上述哪种说法对呢?不少人认为很可能两者兼而有之。

那么海豚为什么能够连着几天不休息地游泳呢?它不需要睡觉吗?确实没有人见过海豚在睡觉,它们总是不停地在游动。然而是动物就需要睡眠。研究发现,海豚的睡觉方式与众不同,非常奇特,它采取的是“轮休制”。海豚在需要睡眠的时候,大脑的两个半球处于明显的不同状态,一个大脑半球睡眠时,另一大脑半球却是清醒的。每隔十几分钟,两个半球的状态轮换一次,很有规律性。海豚的两个大脑半球是轮流交替着休息和工作的,因而它的身体始终能有意识地游动。有人曾给海豚注射一种大脑麻醉剂,看它能否安静下来,完全睡着。谁知这只海豚从此一睡不醒,丧失了生命。看来海豚是不能像人或其他动物那样静态地睡着的。为什么海豚的大脑独具这种轮休的功能呢?这个谜直到现在还未解开。

海豚在水中怎样“看”东西

海豚的游泳方式,是屏气潜水。它在潜泳之前,必须高跃在空中吸满一口空气,然后再屏住气息往下潜沉,直至憋不住气的时候,才再度浮上水面来。海豚的潜水深度,是受屏气时间影响的。而一只普通的海豚,每次屏气的时间可达一个半小时或更久。可见它的潜水本领是多么高超了。

令人惊奇的是,无论是在伸手不见五指的黑夜,还是在阳光不能直接透进的黑暗深海,都不会影响海豚的游泳和捕捉食物的速度。是海豚的眼睛特殊吗?不是的。科学家们经过反复实验发现,海豚探测方向和捕捉食物不是依靠眼睛,而是依靠它那特有的“声呐”。

什么是声呐呢?声呐是在水下利用回声定位、测距和探测目标的一种设备。早期的声呐是在第一次世界大战期间发明出来的。当时的声呐还比较简单,它主要有一个发射换能器,能够发出一束短促的超声波。超声波在水中传播,当碰到潜艇等物体时,就会反射回来,被声呐接收器接收,在指示器上就可以显示出潜艇的方位和距离来。声呐现在已经成为潜艇的耳目,也是海底测量、海洋开发等方面不可缺少的工具。

海豚具有天然的“声呐”。在它的头部。长有一个发声的器官。这个器官能够向前发出一束平行而又直射的声音,在海水中传播。当声音碰到鱼群或者障碍物的时候,它便会呈反射式折射回来,通知海豚。海豚就凭听觉来收听这些声音。同时,根据收听到的声音的大小、强弱,可以判别出前面物体的形状、大小和距离等等。可见,海豚是靠声音在水中“看”东西的。(www.xing528.com)

海豚声呐的“发射系统”是很灵敏的。平常的时候,它发出的声音只是一束短暂的“声脉冲”,就有点像钟表的摆轮在行走时所发出的“嘀嗒、嘀嗒”声一样。海豚这种“嘀嗒”的声脉冲,只是每秒钟几下,用来探索周围环境的动静。可是,当海豚一旦发现有鱼类或者其他目标时,声脉冲数目便会立即增加到每秒钟几百下,这样即使鱼儿游得再快,也难以逃脱海豚的“监视”和追击。此外,海豚的声音频率和我们人类所听到的声音频率也有所不同。人耳所能听到的声音频率,大约是在20~20000赫兹之间,而海豚所发的声音,却可以由几个赫兹到20万个赫兹。也就是说,海豚的声音有人耳能够听到的和人耳听不到的“超声”两种。

海豚接收回声的探测系统,更是精确得让人惊叹。科学家们做过多种有趣的实验。比如,在水池里安放很多根柱子,柱子之间留有很小的距离,把蒙上眼睛的海豚放进水池,这时,海豚仍然可以灵活迅速地从柱子中间来回穿行,而不会撞到柱子上。再如,在海豚游泳的前方,放置一块有洞的障板,拦住海豚的去路,结果,海豚会毫不犹豫地从障板的洞里钻过去,而不会撞在障板上。实验证明,海豚能够在几米以内发现0.2毫米粗的金属丝、1毫米粗的尼龙绳或者10毫米长的小鱼。

海豚的声呐还具有识别目标性质的特点。人们曾多次试过,把一条真鱼和一条人造的假鱼放到海里,两者相隔一定的距离,海豚总会向着真鱼游去,而决不会上假鱼的当。如果在海豚前面并排放着一条它爱吃的小鱼和一条它不爱吃的大鱼,这时海豚就会冲向那条它爱吃的小鱼,而对那条大鱼置之不理。

也有人做过干扰性的实验,故意利用种种方法来干扰破坏海豚的回声探测系统,甚至在水中发射各种声音,或者把海豚本身所发出的声音收录下来,再重新向水中发射出去,以为这样就会使海豚迷失方向、晕头转向。可是,这些“假声”对海豚毫无影响,海豚照样能够探测目标,回避障碍物和捕捉食物。可见,海豚的声呐还有很强的抗干扰能力呢。

海豚的声呐如此灵敏精确,一个重要的原因是它有个发达的脑子。就像人们能凭借听到的讲话声判断是什么人讲话一样,海豚很有可能是把它收到过的各种回波信号统统记忆下来,而后每当收到新的目标回波时,就能够马上跟原来记忆的回波信号相比较,从而判断出目标。

海豚为什么乐于救人

海豚是人类的好朋友,被人们称为见义勇为的海上救生员。海豚救人的故事自古以来就有传说。近几十年来,有关海豚驱逐鲨鱼、救助海上遇难者的报道,绝不是虚构的,而是非常真实的。

1966年,韩国一艘渔船太平洋海面上捕鱼时不幸沉没,16名船员中有6名当即丧生,其余10名船员在水中游了近10个小时,一个个累得筋疲力尽。就在他们求生无望之际,一群海豚匆匆赶来,围在他们周围,好像是要营救他们。这10名船员喜出望外,抓住海豚胸鳍就往海豚背上爬。不料,海豚却把身子往下沉,自动游到他们身底下,然后再把身子往上一抬,就把他们驮在背上了。就这样,海豚们驮着10名船员,一直游了46海里,然后猛地一使劲,把他们安全地送到了海岸上。

1972年9月,据南非首都约翰内斯堡的新闻报道说,一位23岁的姑娘伊瓦诺所乘的船在离海岸40公里处的海面上,不幸被海浪打翻了,她拼命往岸边游,可是不一会就有一头鲨鱼向她游来,她甚至已经清楚地看见了鲨鱼狰狞的面目了,不由得下意识地闭上了眼睛,呼吸都快停止了。就在这时,有两只海豚出现在她的身边,它们把鲨鱼赶跑了,并且把她护送到靠近港口的安全地带。

1992年,一艘印尼货轮正在大西洋海面航行,有两名海员不小心掉入海中。这时,一群海豚赶来,它们围成一个圆圈,把落水的一人托出水面,直到被救起为止。另一名船员在水中挣扎时,突然感到腰间被撞了一下,原来也是一只海豚。这只海豚一直陪伴着他,与他并肩游泳,一直游到船边。

海豚为什么会具有救人于死难的崇高精神呢?人们一直感到不可思议。近几年来在人们对海豚进行认真研究后,这个谜才被解开了。说来其实也很简单:海豚救人的美德,来源于海豚对其子女的“照料天性”。

原来,海豚是用肺呼吸的哺乳类动物,它们在游泳时可以潜入水里,但每隔一段时间就得把头露出海面呼吸,否则就会被水淹死。因此,对刚刚出世的小海豚来说,最重要的事,就是尽快地到达水面进行呼吸。一般情况下,小海豚自己能够顺利到达水面,但若遇到意外的时候,便发生了海豚母亲的照料行为。它用吻轻轻地把小海豚托起来,或用牙齿叼住小海豚的胸鳍使之露出水面,直到小海豚能够自己呼吸为止。

这种照料行为是海豚及所有鲸类的本能行为。海豚最初的动机可能是仅仅救援自己的幼豚,但后来逐渐变成一种习以为常的天性,救助的对象已不限于自己的子女了。凡在水中不积极运动的物体都会引起它们的注意,并主动前去救助。科学家做过许多试验,结果证明海豚对于面前漂过的任何物体,不论是救生圈还是大木板,都会主动上前救助。有人看见过海豚救过狗的命。1955年,某海洋公园里的一只宽吻海豚心血来潮,连续8天把一只年幼的虎鲨托出水面,结果这只倒霉的小鲨鱼因此而丧命。

此外,对年幼海豚进行照料并不限于它的亲生母亲,别的雌海豚也乐于这样做,它们往往相互配合,一起救助某个晚辈。有时,它们一起把幼海豚夹在中间,置于它们的共同保护之下。这就难怪海豚救人往往也是集体行动了。

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