丽莎·芒格《对话》 科学家和海豹，在南极冰下
信用:麦克默多海洋观测站 我正坐在南极海冰15英尺深的一个洞的边缘，即将坠入世界上最南端潜水点的冰冷海洋
我穿着将近100磅的装备——一套干衣和手套、多层隔热材料、潜水舱和调节器、灯、设备、鳍和超过40磅的铅来抵消所有增加的浮力
我和我的潜水伙伴做最后的检查:空气？软管？重量？然后，我们一个接一个地戴上我们的口器，扑通一声掉进洞里，消失在黑暗中
当我们轻快地走着，随着我们的灯光走向工地时，一只威德尔海豹以几个毫不费力的起伏滑行而过
它斜着看了我们几次，好像在做一个双反
与我们这些笨拙的、装备齐全的人类潜水员相比，威德尔海豹完全像在冰下一样自在
它们可以屏住呼吸超过80分钟，潜入将近2000英尺的深度
不知何故，它们探索、寻找食物，甚至在完全黑暗的情况下，也回到它们孤立的呼吸孔
另一方面，在我们的手变得太冷而不能工作之前，我们有大约30分钟的休息时间
然后我们回到潜水线
它的旗帜和闪烁的灯光指引我们找到唯一的出路
在2018年我被部署到南极洲期间，我参加了40次这样的潜水，以帮助维护麦克默多海洋观测站
极地海洋生物学家保罗·丘奇科在2017年安装了70英尺深的海底记录器
人们亲切地称它为“MOO”，它的长相和魅力都很像R2-D2
两年来，MOO通过电缆连接成功地将连续的音频、视频和海洋数据发送回我们的岸上实验室
它还实时展示了这个迷人的南极海洋生态系统:海底和天花板上闪闪发光的冰，巨型海蜘蛛和爬行在海绵和软珊瑚之间的等足类动物
海豹只是偶尔被摄像机捕捉到，但它们萦绕心头的叫声占据了整个声景
尽管海洋博物馆的最初目标是支持对该地区冰适应鱼类的研究，但对录音的分析让我们有了一个惊人的发现
威德尔海豹会发出超声波叫声——频率远高于20千赫(人类听觉上限)的啁啾声和哨声序列
避难所小屋内的潜水员准备下海
信用:麦克默多海洋观测站 令人惊讶的海豹叫声 这些新发现的叫声类型——总共9种，基本频率在20千赫以上，范围高达近50千赫——是第一次在野生海豹、海狮和海象(统称为鳍足类动物的海洋哺乳动物)中发现这种高频发声
尽管科学家们研究威德尔海豹已经有几十年了，并且描述了它们多种多样的声乐曲目，但是声音记录在历史上一直受到时间和设备的限制
大多数以前的研究只在南极野外季节的短时间内在人类听觉范围内取样
MOO是第一个此类长期观测站，它的尖端技术让我们收集了前所未有的数据集，包括频率比以往大多数研究高10倍的声音
保罗·丘奇科工作时，一只威德尔海豹游过
信用:麦克默多海洋观测站 我们的发现回避了一个问题:海豹用它们的高频超声波叫声做什么？一种可能性是，它们代表一种活跃的生物声纳，类似于蝙蝠和海豚使用的回声定位
也就是说，它们高频声音的回声可能会给海豹提供关于它们的环境和潜在猎物的信息
以前的研究认为，针足类动物不会回声定位，因为它们不具备产生或处理非常短时间间隔的紧密聚焦声音的专门解剖结构
此外，它们已知的叫声并不表现出回声定位脉冲的信号特征，比如当动物接近目标时会及时加速
但是，在能见度非常低的情况下，利用声音“观察”周围环境的能力会特别有用——比如海豹在厚厚的冰层下或者极地的冬天，四个月没有阳光
我们的初步发现确实表明，在黑暗的南极冬季，某些高频脉冲发声的使用增加了
海豹也很有可能使用超声波进行交流，而不是相互排斥，就像它们发出的人类可听见的叫声一样
研究潜水员只有一条出路
信用:麦克默多海洋观测站 偶然的发现引发了更多的问题 海豹在特定条件下如何在冰下导航和觅食仍然是个谜
威德尔海豹和其他生活在冰上的海豹对潜水和再次找到呼吸孔有很多适应能力，包括良好的微光视觉、空间记忆和被称为触须的极其敏感的胡须
然而，这些感觉各有其局限性
有时候海豹潜水的地方可能真的没有环境光
每次潜水都遵循同样的路线将会妨碍发现新的移动猎物
胡须提供的触觉仅在近距离内有用
显然，海豹也会利用声音来获取周围环境的信息
事实上，威德尔海豹和其他相关物种可以听到至少60千赫的频率，研究人员发现，海豹使用声音线索，当可用时，导航
然而，主动发出高频啁啾声并解释它们自己的回声肯定会比被动聆听更进一步
麦克默多海洋观测站位于南极冰层下70英尺的海底
信用:麦克默多海洋观测站 威德尔海豹在南极洲麦克默多海峡发出超声波
回到麦克默多站的实验室，当我们在办公桌前工作时，MOO直播流开始播放
空气中弥漫着空灵的海豹叫声
在南半球春季繁殖季节，声音活动几乎是恒定的
几个监视器显示了实时图像显示的输入数据:海洋温度，盐度，潮汐
滚动的音频声谱图会时不时地吸引我们，当我们听到呼叫时，彩色的曲线会让我们着迷——同步的视觉配乐
每隔几分钟，明亮的摆动和线条就会在高音区滚动，发出我们听不见的声音
他们是模式化的；它们被一遍又一遍地重复
他们是海豹的声音
如果我们能解码它们，它们可能会告诉我们更多关于这些海豹如何在我们人类认为非常具有挑战性的环境中茁壮成长的信息
随着技术向深处投射新的光芒，我们还会发现什么？
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