海豚和其他齿鲸是脑容量大的顶级捕食者，令我们着迷;他们非常群居，他们合作，并且可以通过回声定位在完全黑暗中猎杀2公里深处的猎物。

所有这些非凡的行为都是通过在浑浊和黑暗的水域中传播得又远又快的声音来调节的。然而，这些神奇的动物如何在深海中发出丰富的声音仍然是个谜。

现在，《科学》杂志上的一项新研究报告称，齿鲸进化出了一种空气驱动的鼻腔声源，这种声源可以像人声一样在不同的声域中运行。

该研究由南丹麦大学生物系语音科学家CoenElemans教授和丹麦奥胡斯大学生物系鲸鱼生物学家PeterMadsen教授领导。

研究表明，齿鲸和人类一样，至少有三个语音寄存器;声调音域(也称为吱吱作响的声音，产生最低音)、胸部音域(这是我们正常说话的声音)和假声音域(产生更高的频率)。

“vocalfry是美式英语中经常使用的一种正常语音记录。KimKardashian、KatePerry和ScarletJohannsen都是使用这种记录的知名人士，”Elemans教授说。

根据这项新研究，齿鲸使用这种声音鱼苗寄存器来产生回声定位呼叫来捕捉猎物。

“在发声过程中，声带只打开很短的时间，因此使用这个音域只需要很少的呼吸空气，”Elemans补充道。

“这种空气经济性使其特别适合回声定位，”马德森教授说，并补充道：

“在深潜期间，所有空气都被压缩到表面体积的一小部分。”

齿鲸潜水深度可达2000米，捕获的鱼比人类捕鱼业还多。当它们在深而浑浊的水域捕猎时，它们会以每秒高达700次的速度发出短促而有力的超声波回声定位咔哒声来定位、追踪和捕捉猎物。

“因此，发声鱼苗让鲸鱼能够进入地球上最丰富的食物生态位：深海，”马德森说。

“虽然发声鱼苗在人类中可能会引起争议，并且可能被认为是从烦人到权威的一切，但它无疑使齿鲸成为进化的成功故事，”Elemans补充道。

以前人们认为齿鲸和其他哺乳动物一样用喉部发声，但40年前人们发现事实并非如此;他们以某种方式用鼻子发出声音。在这项新研究中，丹麦研究团队发现，通过内窥镜使用高速视频到底发生了什么：

齿鲸在鼻子中进化出一种由空气驱动的发声系统，其功能在物理上类似于哺乳动物和鸟类的喉部和注射器发声系统——但其位置却大相径庭。

“进化已经将它从气管转移到鼻子，这允许更高的驱动压力-高达小号演奏者可以产生的五倍-而不会损坏肺组织，”马德森说。

“这种高驱动压力使齿鲸能够发出地球上所有动物中最响亮的声音，”Elemans补充道。

在超过100米的深度，鲸鱼肺部塌陷以避免压缩病，因此不利于空气供应，剩余的空气位于头骨的鼻腔中。这提供了一个小但足够的空域，可以在2000米的惊人深度产生回声定位声音。

当进行回声定位时，齿鲸会在它们的骨鼻中加压空气，让它通过称为发音嘴唇的结构，这种结构与人类的声带一样振动。它们的加速产生声波，声波穿过头骨到达头部前部。

除了回声定位外，齿鲸还为复杂的社会交流发出大量声音。

“一些物种，如虎鲸和领航鲸，会发出非常复杂的叫声，这些叫声像人类方言一样在文化上被学习和传递，”马德森说。

在他们的研究中，研究人员表明这些声音是由发音的嘴唇在胸部和假音区振动而产生的。他们使用几种不同的方法拍摄了发音的嘴唇，使用了训练有素的海豚和野外的动物，这些动物用一个记录它们声音的小标签自由移动。体内记录是在荷兰的DolfinariumHarderwijk完成的。

“我们花了将近10年的时间来开发新技术、收集和分析我们所有的数据，”Elemans说。