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虎鯨也有更年期?停經原因讓人大喊:世上只有媽媽好!

Peggy Sha
・2017/02/15 ・1895字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 515 ・六年級

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更年期對於女性而言是一大挑戰,除了可能產生盜汗、熱潮紅、經期紊亂等症狀之外,也可能會顯得焦躁易怒,對於身心都會造成極大的影響。不過你知道嗎?可不是全天下的媽媽都會有更年期喔!事實上,目前所知只有三個物種有更年期的現象,分別是:虎鯨(Orcinus orca)、短肢領航鯨(Globicephala macrorhynchus)和咱們人類。這樣看起來,其實更年期實在是個十份稀奇的現象,也正因如此,科學家很想知道它到底為何產生?

最近,科學團隊發表了一項針對虎鯨的更年期研究,嘗試為我們解開更年期的神秘面紗……

奶奶不只貌美如花,還能夠賺錢養家

更年期對於生物演化而言是十分特別的例外,因為所有生物都理當盡可能的繁衍後代,才能確保種族的存續,而大部分雌性生物也的確會不斷生兒育女直到生命盡頭。那麼,為什麼人類跟虎鯨不這麼做呢?難道我們只是比較任性嗎?

為了解釋這樣的原因,科學家提出了許多理論,其中,「祖母假說」十分廣為人知:年長女性雖然沒有生育能力,然而,她們卻會以扶持子女、養育孫兒等方式去證明自己的價值。而在採集狩獵和其他形態的社會當中,年長者不但能夠找到更多食物、可以幫忙照顧幼兒、也會將有關洪水飢荒等等天災人禍的生存方式傳承下來。

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就算成年,雄虎鯨還是正港媽寶

正因為祖母價值如此之高,即便停止生育,她們對於人類族群而言仍是不可或缺的存在。而在虎鯨的族群裡,也有類似的依賴現象;科學家發現到,停經的雌虎鯨通常是群體的領導者,這種現象可能是因為牠們可以利用自身經驗幫助家族尋找食物、度過難關。

媽媽不要離開我! 圖/By Robert Pittman – NOAA , Public Domain, wikimedia commons.

過去的一項實驗針對近 600 隻虎鯨進行研究,結果發現,成年雄虎鯨在母鯨死後的一年內,其死亡率是其他成年雄虎鯨的三倍。即便已經成年,這些虎鯨依舊是大媽寶,失去母親對牠們來說,實在是生命不可承受之重。

在兩年前,一群科學家們曾針對虎鯨更年期的成因提出推論,他們認為,虎鯨之所以會有更年期,或許是為了把生小孩的力氣省下來,才能夠好好維護整個家庭的生存。這種觀點跟「祖母假說」十分類似,不過,此說法還是不能完整解釋為何虎鯨需要更年期;因為還是有其他物種(如:大象)的年長女性在分享經驗的同時依舊持續生育。

媽!拜託別來跟我搶食物!

為了回答疑問,這個科學團隊嘗試分析兩個棲息於太平洋西北部的鯨群長達 43 年的數據。在虎鯨家族中,成年鯨無論雄雌都會在與別家的虎鯨交配時待在母親身邊。一般而言,雄虎鯨的壽命約為 30 年,而雌虎鯨則會在 30~40 歲左右停經,並多活上好幾十年。(雄虎鯨表示:歹命啊我~~)

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註:目前已知年齡最長的雌虎鯨 Granny 去世時約已 105 歲。

母女共同哺育幼鯨,但老母鯨的幼鯨易死亡。圖/論文摘要

而在這樣的家庭結構中,我們可以發現,虎鯨媽媽跟自己的女兒可能會在同一時期生出孩子;而在這樣的情況下,老母鯨生出的幼鯨,其死亡率會比年輕母鯨的幼鯨高出 1.7 倍。由於生幼鯨的代價實在太高,母鯨進而演化出了更年期,用自己的經驗和智慧去貢獻自己的價值。

科學家更發現,母女之間的戰爭,主要導火線其實是「食物」。由於懷孕的母鯨需要攝取額外 42% 的食物以養育幼鯨,所以,在鯨群分食的時候,她們會要求更多的食物份量。而如果老母鯨和年輕母鯨同時懷孕,尷尬的情況就發生了;雖然老母鯨會運用自己的智慧為鯨群帶來更多的食物,但她不一定能分到更多食物,因為年輕的母鯨有較好的體力,能透過打鬥或是囤積食物來爭取資源。

媽,我要養小孩,給我多吃一點啦!圖/Aktim@Pixabay

除了被女兒搶走食物外,老母鯨還得分食物給兒子,才能讓兒子有辦法傳宗接代。此外,老母鯨會幫兒子帶小孩,倒不是因為母愛爆發,而是因為如此一來,牠才能藉由孫子和其他鄰近鯨群產生連結。這種種的壓力結合起來,會使得老母鯨在晚期所生的小孩會被忽視甚至因此餓死。

虎鯨特殊的家庭結構使得世代間既合作又競爭,因而造就了更年期的現象,而由於這樣的結構很罕見,所以我們在自然界也很少看到動物會有更年期。反觀人類的家庭結構跟虎鯨並非完全一樣,但我們也會共享並分配食物資源,或許這樣的資源競爭也影響了人類的更年期。

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原文出處:

參考資料:

  1. Nicholas Weiler, “Menopausal killer whales are family leaders“, Science, [2015.03.05]
  2. Darren P. Croft, Rufus A. Johnstone, Samuel Ellis, Stuart Nattrass, Daniel W. Franks, Lauren J.N. Brent, Sonia Mazzi, Kenneth C. Balcomb, John K.B. Ford, Michael A. Cant, “Reproductive Conflict and the Evolution of Menopause in Killer Whales” , Current Biology, Volume 27, Issue 2, p298–304, 23 January 2017 DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2016.12.015
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Peggy Sha
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曾經是泛科的 S 編,來自可愛的教育系,是一位正努力成為科青的女子,永遠都想要知道更多新的事情,好奇心怎樣都不嫌多。

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狐狸冷血無情,會把小孩趕走?——《生物轉大人的種種不可思議》
商周出版_96
・2023/11/22 ・1675字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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狐狸的育幼行為

對於生物來說,離開親代的意義是什麼?

放手讓子代獨當一面的意義又是什麼?

肉食性動物的親子分離是很絕情的,下面要介紹的例子是狐狸。

圖/pexels

狐狸是很重感情的動物。

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童話故事中的狐狸總是給人狡猾的印象,不過實際上狐狸家族之間的情誼相當牢固。

狐狸採一夫一妻制,雄性也會參與育幼,由夫妻一起照顧小孩。

母狐狸會躲在挖得很深的巢穴中待產,雄狐狸則會勤奮地替在巢穴中的雌狐狸覓食。即便小孩出生了,雄狐也不能進洞裡。據說曾有人觀察到在巢穴附近坐立難安的雄狐,好像很想見見自己的小孩,讓人不覺莞爾。

狐狸媽媽生產完之後,雄狐狸要持續替牠送食物。

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狐狸以老鼠或兔子為食,覓食對牠們而言並不容易。就算生活在食物豐富的里山環境(編按:里山指環繞村落的山林和草原,經人類適當耕耘,可提供動植物多樣性的棲地),也需要一平方公里的領地。若是在食物匱乏的地方,領地可能要五十平方公里。為了家人,狐狸爸爸必須在遼闊的領地間徘徊覓食。

況且老鼠與野兔相當敏捷,獵捕起來並不容易。狐狸需要高超的狩獵技巧。

牠們的基本狩獵方式是跳躍,畢竟以追捕的方式捉老鼠與野兔有一定難度,因此狐狸選擇靜悄悄靠近,再一口氣跳高,由上往下攻擊獵物。

狐狸獵捕的方式是先悄悄靠近,再一口氣跳高,由上而下攻擊獵物。圖/giphy

牠們還有一種特殊的狩獵方式,稱作「誘捕」(charming)。鎖定獵物的狐狸會維持著一個不會讓獵物溜走的距離,然後狀似痛苦地不斷打滾,老鼠和兔子看到狐狸的模樣心生好奇,就會忘記要逃命。此時狐狸一邊劇烈扭動、一邊慢慢靠近,趁獵物不注意的時候偷襲。據說牠們還懂得裝死讓獵物放下戒心,這也是需要高超的演技。

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在獵捕水鳥時,狐狸也懂得把水草或雜草纏在身上,透過偽裝的方式靠近獵物。這種狩獵方式需要高度的智能。進行高階的狩獵行為需要深度的學習。所以小狐狸出生三個月左右,親代就會把牠們帶到遠方,傳授生存需要知道的重要事項,包括如何狩獵。

讓小狐狸離巢的狐狸爸媽

等到教會孩子怎麼狩獵之後,狐狸爸爸就不再替小孩覓食了,透過這種方式督促小狐狸自立。乍聽之下很無情,但牠們並非放任小孩自生自滅。有時候狐狸親代似乎會事先把食物藏好,再讓小狐狸自己去找,表面看起來嚴厲,實則處處有愛。這種愛在心裡口難開的表現,實在很有父親的育幼風格。

然而進入夏天的尾聲,就是別離的時刻了。

圖/pexels

小孩不能永遠待在父母身邊。進入離巢期,親代會開始驅趕子代。狐狸是很寵小孩的動物,養育小孩時也關愛有加。在小狐狸眼裡,媽媽和爸爸都無比慈祥和藹。小狐狸也很依賴父母。可是在離巢期的狐狸爸媽會突然翻臉就不認小孩了。

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小狐狸會困惑地無法理解,像平常一樣回到父母身邊。但是親代不允許子代回來,選擇強力恐嚇並驅趕小孩,狐狸媽媽甚至還會開咬。

儘管如此,小狐狸還是想回來,不過每次都會遭到恐嚇與攻擊。最終小狐狸會死心離開父母家園。

這就是孩子的自立,也是親代放手讓小孩獨當一面的時機。狐狸親代就是為了這一刻才不斷教導子代各種生存策略,最終子代也會擁有自己的領地並為人父母。

這一切都是為了讓小孩學會獨立自強。這就是狐狸的育幼方式。

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——本文摘自《生物轉大人的種種不可思議:每一種生命的成長都有理由,都值得我們學習》,2023 年 8 月,商周出版,未經同意請勿轉載。

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商周出版_96
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海洋盛宴——抹香鯨落
黑潮海洋文教基金會_96
・2023/11/05 ・3099字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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  • 文 胡潔曦|黑潮海洋文教基金會 鯨豚保育研究員
  • 本文轉載自黑潮海洋文化基金會《海洋盛宴——抹香鯨落》,歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持黑潮喔!
圖一、抹香鯨舉尾下潛

編按:本文主要內容與圖片摘錄、翻譯自文獻Three-year investigations into sperm whale-fall ecosystems in Japan,期望在頻繁目擊抹香鯨的 7 月,跟大家分享抹香鯨落的研究。

生存在深海中並非容易的事,由於深海裡缺乏陽光與有機物質,許多生物是藉著海水表層落入深海的有機物質維生。當鯨豚死亡後沉入海底,這段過程、遺體以及過程中所形成的生態系均可被稱為「鯨落」。鯨落可以說是生命的延續之源,而這些殞落至海底的鯨豚有如「金山銀山」,不僅能提供大量的有機物,同時也將許多硫化物帶入海底,造福許多海洋生命,因此也有一句話說:「鯨落,萬物生」。這篇文章透過閱讀國外文獻與整理,希望跟大家分享抹香鯨死亡之後的貢獻!

圖二、世界目前已知的鯨落位置,Implant=人工鯨落  Fossil=鯨落化石  Natural=自然鯨落(Li et al. 2022

故事的開始——集體擱淺在日本的抹香鯨

在 2002 年 1 月,日本的西南海岸發生了一起集體擱淺,共發現了 14 隻抹香鯨,而其中 12 隻抹香鯨被綁上水泥塊後,被當地政府沉入了 Nomamisaki 岬角周邊深度大約兩、三百公尺的海裡,形成了多座人工鯨落。當時有許多學者對於抹香鯨落感到好奇,究竟牠們會吸引來哪些生物?而抹香鯨龐大的遺體會需要花費多長時間分解呢?透過這項研究,或許能讓人們對大型齒鯨落的分解過程更加瞭解。

圖三、編號 12 之抹香鯨在 2003 年之手繪插圖(Fujiwara et al. 2007

事實上,在 2002 年以前,多數的鯨落研究出自於美國的加利福尼亞州外海,並以鬚鯨為主要研究對象,而這些鯨落的深度幾乎都落在一、兩千公尺深,比起這次抹香鯨落群的深度深了非常多。而這次大量出現在日本西南海域的多座人工鯨落有著種種獨特性,包含了:深度淺、是大型齒鯨的鯨落等等,也讓學者們充滿好奇心。

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究竟要如何長期觀察抹香鯨落呢?

閱讀至此,不知道讀者們是否有一項疑問?在兩三百公尺深的海裡,既缺乏可見光,同時也承受著數十倍的大氣壓,在這樣的條件下到底要如何觀察抹香鯨落呢?「ROV——水下探測載具」即是這個研究的一大助手,能夠幫助科學家們突破這些困難,不僅能在深海中蒐集珍貴的影像,也可以完成採集的工作。而在團隊耗費了 3 年運用水下載具追蹤其中的五隻抹香鯨後,他們也有了些有趣的收穫,透過圖四可以看到這段時間抹香鯨的外觀變化。

圖四、編號 12 之抹香鯨 a. 2003 年 7 月  b. 2004 年 7 月  c. 2005 年 7 月利用水下探測載具拍攝影像(Fujiwara et al. 2007

經過數年的追蹤後,研究團隊發現,抹香鯨落歷經分解的速度堪稱飛快!根據 2003 年的鯨落研究,學者將鯨豚分解的過程定義為下述四個階段(Smith and Baco 2003),而第一個階段到最後階段可能會歷時數年甚至到數十年,當鯨豚的遺體越大,可能耗時越長:

  1. 移動清道夫階段(Mobile-scavenger):生物會快速消耗掉鯨豚體表上的肉與脂肪。
  2. 機會主義者階段(Enrichment opportunist):生物開始進駐鯨豚裸露的骨頭及周邊富含營養的底層泥沙上。
  3. 化能自養階段(Sulphophilic):骨骼釋放硫化物,供養海洋中依靠硫化物維生的生物。
  4. 骨礁階段(Reef):在所有有機物質被消耗之後,即會進入骨礁的階段。

註解:上述中文名詞翻譯參考自國家地理頻道及國立海洋科技博物館 鯨落展區。

鯨落最快被消耗掉的部分是身上的肉跟脂肪,而這份文獻研究的 5 座抹香鯨落,肉跟脂肪在經過 1 年之後已幾乎被消耗殆盡;經過 1.5 年之後,抹香鯨落已進入化能自養階段,骨骼開始釋放硫化物質;有些大型鯨落從化能自養階段轉為骨礁期要歷經數十年,根據這項研究發現,部分抹香鯨落竟在 3 年後就能夠進入骨礁期,身上所有的有機質都被消耗殆盡,而這樣的進度相較於過去鬚鯨落的研究是非常快的!研究人員初步推測,可能是因為此處的平均水溫相較其他鯨落研究的海域高,生物分解的速度比較快。

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抹香鯨落上意想不到的生物多樣性

這次的研究共有發現超過百種生物聚集在抹香鯨落周邊,包含軟體動物門、多毛綱與甲殼綱的生物等,在 1.5 年後,貽貝是抹香鯨骨骼上最為豐富的生物類群(圖五)。而抹香鯨落整體的生物多樣性在到達 3.5 年時來到高峰,紀錄中共有八十多種生物出現。

圖五、位在抹香鯨脊椎骨的貽貝(Fujiwara et al. 2007

除了確認抹香鯨的腐化速度之外,研究人員也會在探測載具每次下海時採集底部的泥沙,經分析發現,抹香鯨身體下方泥沙中的硫化物濃度,隨著鯨落分解的時間越久,濃度也會逐漸提高,並吸引來大量仰賴硫化物生存的生物。為了進一步確認周遭環境的生物是否與抹香鯨身上的有差異,研究人員也將抹香鯨 10 米以內與外的生物做了比較,發現鯨落 10 米以外的物種與鯨落上的生物完全沒有重疊,也證明了鯨落的出現確實吸引來許多的生物。

鯨落,萬物生

鯨落的各個分解階段吸引了許多生物造訪,肉與脂肪等在幾個月內快速地被消耗掉,有機碎屑也能讓周邊海底的富含養分,而抹香鯨骨能釋放硫化物數年,部分大型鯨甚至可能長達數十年。「鯨落,萬物生」,在鯨豚生命的最後一章,牠們的身體緩緩沉入海底,成為了大量生物的食物來源。至 2022 年為止,目前世界已知鯨落共有約 160 座,也希望隨科技進步,人們能更深入認識鯨落為環境帶來的影響。

影片分享:美國於2019年在NOAA保護區發現的深海鯨落

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參考資料

  1. Fujiwara, Y., Kawato, M., Yamamoto, T., Yamanaka, T., Sato-Okoshi, W., Noda, C., Tsuchida, S., Komai, T., Cubelio, S.S., Sasaki, T., Jacobsen, K., Kubokawa, K., Fujikura, K., Maruyama, T., Furushima, Y., Okoshi, K., Miyake, H., Miyazaki, M., Nogi, Y., Yatabe, A. and Okutani, T. (2007), Three-year investigations into sperm whale-fall ecosystems in Japan. Marine Ecology, 28: 219-232.
    https://doi.org/10.1111/j.1439-0485.2007.00150.x
  2. Li Q, Liu Y, Li G, Wang Z, Zheng Z, Sun Y, Lei N, Li Q and Zhang W (2022) Review of the Impact of Whale Fall on Biodiversity in Deep-Sea Ecosystems. Front. Ecol. Evol. 10:885572. doi: 10.3389/fevo.2022.885572
  3. https://oceanservice.noaa.gov/facts/whale-fall.html
  4. https://natgeomedia.com/environment/article/content-6001.html
  5. https://www.soest.hawaii.edu/oceanography/faculty/csmith/Files/Smith%20and%20Baco%202003.pdf
  6. http://hi.people.com.cn/BIG5/n2/2020/0409/c228872-33936490.html
黑潮海洋文教基金會_96
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  黑潮海洋文教基金會,1998年於花蓮成立,是臺灣第一個為「鯨豚與海洋」發聲的民間非營利組織。最初以鯨豚調查為開端,多年來深耕於海洋議題、環境教育與科學調查,如同一股陸地上的黑潮洋流溫暖而堅定,期許每個臺灣人的心中都有一片海洋。

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鯨魚為什麼歌唱?它們的歌聲可以用來探測海底地形?——《五感之外的世界》
臉譜出版_96
・2023/09/20 ・2132字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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一九九○年代,冷戰終於結束,蘇維埃政府在海中布下的潛水艇威脅也隨之消散,於是海軍提供克拉克與其他專家機會,讓他們透過 SOSUS 的水下麥克風觀測、記錄大海裡的各種聲音。透過聲音頻譜——也就是 SOSUS 系統將接收到的聲音轉換為視覺圖像——克拉克無庸置疑地看到了藍鯨正在歌唱的跡象。

光是第一天克拉克就發現,單一個 SOSUS 感測器所記錄下的藍鯨叫聲比過去所有科學文獻所記載的加起來還要多。大海中充斥著鯨魚的歌聲,而這些聲音則來自無比遙遠的彼方。克拉克估算,記錄下他聽見的那股歌聲的感測器,距離聲音的主人有兩千四百公里之遠。藉由位於百慕達的水下麥克風,他竟能夠聽見遠在愛爾蘭的鯨魚歌聲。

鯨魚的歌聲可以傳得很遠,整個大海中都充斥著鯨魚的歌聲。圖/Giphy

於是他說:「當時我心想:『羅傑的想法沒錯。』我們實際上真的可以探測到橫跨整個海洋盆地的鯨魚歌聲。」對於海軍的分析專家來說,這些聲音就是他們每天工作都會遇到的正常現象,而這些聲音與工作內容無關,所以根本不會被標記在聲音頻譜上,也因此就被忽略了。然而對克拉克來說,這卻是令他茅塞頓開的驚人發現。

穩定規律的「歌聲」其實是一種探測手段?

雖然藍鯨與長須鯨的歌聲能夠跨洋越海,卻沒人知道鯨魚是否真的會在如此遙遠的距離下互相溝通;畢竟牠們很有可能只是在用極大的音量對附近的同類示意,只是音波剛好傳到了很遠的地方去而已。不過克拉克又指出,鯨魚會一次又一次地不斷重複同樣的音頻,甚至也會精準維持音與音之間的間隔長度。鯨魚會在浮出水面呼吸時停止歌唱,回到水中繼續歌唱卻也會落在剛剛好的拍子上。他說:「所以牠們唱歌並不是隨興而至的舉動。」這種現象令他想起了火星探測車為了傳送資料回地球所發出的那種重複的連續訊號。假如人類想設計出能夠跨越海洋進行溝通的訊號,大概也會想出類似藍鯨歌聲的形式吧。

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鯨魚歌聲或許也有其他用途。牠們發出的每個音都能持續好幾秒,而其波長更是好比足球場的寬度。克拉克曾問過他在海軍的朋友,假如他有發出這種聲音的能力,可以拿來幹嘛?

「那我就能摸透整個海洋。」他的朋友如此回答道。這話的意思是,他能夠藉此刻畫出深海的地景,透過傳至遠方的次音波回音,他就能辨識出海底山稜與海床的位置。地球物理學家也肯定能運用長須鯨的歌聲來了解各處的地殼密度。那麼,鯨魚到底用這種聲音來做什麼呢?

鯨魚似乎可以透過歌聲的回音辨識出海底山稜與海床的位置。圖/pixabay

克拉克從鯨魚的動作中看出了答案;透過 SOSUS,他發現藍鯨出現在冰島與格陵蘭之間的極地水域中,一路蜂擁直奔——還是該說是鯨擁?——熱帶地區的百慕達,旅途中一路歌唱。他也看過鯨魚在深海的群山間左彎右拐,在幾百英里間的深海地景之中蜿蜒前進。「看到這些動物的移動方式,就會感覺牠們大腦裡似乎有著以音波構成的海洋地圖。」他如此說道。

他也猜測,鯨魚在長長的一輩子裡,會不斷累積大腦中的聲音記憶,隨之擴增儲存在大腦裡的海洋地圖。克拉克也還記得,曾有位資深海軍聲納專家告訴他,大海裡每個地方都有它專屬的聲音。克拉克告訴我:「他們說:『讓我戴上耳機,我不用看就能直接告訴你現在位於拉布拉多還是比斯開灣的海域。』而我就想,假如人類累積了三十年的經驗就能做到這個地步,何況是演化了一千萬年的動物呢?」

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漫長的迴響~不同時間尺度下的認知

不過關於鯨魚聽力的尺度,還是有令人費解之處。鯨魚的叫聲確實可以傳遞到很遠的地方,但卻也很花時間;在海裡,音波一分鐘只能傳五十英里(約八十公里)遠,因此假設一隻鯨魚聽見另一隻鯨魚在一千五百英里(約二四一四公里)之外發出的叫聲,這隻鯨魚得在半小時以後才能聽見對方的歌聲,就像天文學家觀測到的星光其實是恆星在很久很久以前散發出的光芒一樣。假如某隻鯨魚想探測五百英里(約八百零四公里)之外那座山的位置,牠得等上十分鐘才能接收到自己叫聲的回音,這感覺起來似乎有點荒謬。

然而各位想想,藍鯨在水面上的心跳一分鐘約為三十下,潛入水下後卻會下降至一分鐘只跳三次。這麼一想,鯨魚生命中的時間尺度想來一定與人類相當不同吧。倘若斑胸草雀能夠在單一個音裡就聽見以毫秒為單位的美麗音頻,也許藍鯨分辨同樣潛藏在聲音中的祕密訊號的時間尺度則是分或秒。若要想像鯨魚的生活樣貌,「你得發揮想像力,以完全不同的次元思考。」克拉克對我說道。

他認為這兩種體驗的差異應該就像先用玩具望遠鏡注視夜空,再改用美國太空總署架設在太空的哈伯太空望遠鏡一覽星羅棋布的壯麗星辰。一想到鯨魚,他的世界彷彿就變大了,不管是空間還是時間的尺度,都更加遼闊。

——本文摘自《五感之外的世界》,2023 年 8 月,臉譜出版,未經同意請勿轉載。

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臉譜出版有著多種樣貌—商業。文學。人文。科普。藝術。生活。希望每個人都能找到他要的書,每本書都能找到讀它的人,讀書可以僅是一種樂趣,甚或一個最尋常的生活習慣。