科学家学会聆听鱼类的“语言”|《发现》杂志

在墨西哥湾流的边缘，佛罗里达州东海岸附近，海水深邃而湛蓝。我紧紧抓住潜水船飞桥上的栏杆，船身剧烈地左右摇晃，我向下望去，海水呈现出我从未见过的浓稠、深沉的颜色。

有一瞬间，我幻想着如果我俯身将手伸进水里，手就会像涂了颜料一样被蓝色覆盖。金色的海藻碎片漂浮而过，也许是从马尾藻海在大西洋中旋转的环流中逃逸出来的。我本会满足于待在甲板上，看着海的颜色流逝，但我还有更深层次的东西要去探索。我穿上潜水装备，跳入水中。水面之下，当我向下踢动时，色彩的强度逐渐减弱，然后慢慢消失。

在100英尺深的沙质海底，静卧着一艘沉船。这是一艘油轮，1989年因美国海关发现其装满大麻而被查获，随后被故意凿沉，以创造一个新的水下栖息地。我朝着被海藻、珊瑚和其他软体生物模糊了甲板的方向游去，在一个远离水流的安静角落，蜷缩在船尾的栏杆后面。

在油轮上层建筑的一个舱口里，附近潜伏着黑色的阴影。在我看到里面的动物之前，我先听到了它们，或者更确切地说，我感觉到它们将压力脉冲推入水中，在我的身体中产生共鸣。那些低音可能在50到60赫兹左右，就像管风琴上的低音符。又一声轰鸣，我注意到沉船正在震动。然后，一条鱼现身了，一条巨型石斑鱼。它看起来像是从一块巨大的花岗岩中雕刻出来的；它的重量很可能和一头灰熊差不多。

自从这艘沉船被安置在海底以来，巨型石斑鱼就把它当作了一个季节性的家园，它们在夏季聚集在这里繁殖。然而，在中大西洋地区，这种鱼的数量远不如从前。不久前，它们的肉被制成狗粮罐头，它们的尸体被用来走私毒品到美国。几十年来，它们一直是垂钓者们的最爱，他们喜欢把它们钓上来，举起来拍照，然后把它们扔回海里，而它们早已死亡。2009年的一项研究通过体育渔民拍摄的奖杯照片档案，测量了巨型石斑鱼的历史性衰落。在1950年代，捕获的巨型石斑鱼的重量常常超过运动渔船上的人类乘客；它们的数量在70年代末就已经锐减。

自1990年代美国水域禁止捕猎它们以来，巨型石斑鱼的情况似乎有所好转，至少在佛罗里达州东部是这样。如果你在一年中的适当时候潜入水下，很有可能你会遇到一群这种巨型鱼类，并听到海洋中最深沉的鱼类声音。这些洪亮的声音背后究竟有什么含义尚不清楚——也许是警告，或者是一条雄鱼向雌鱼炫耀——但毫无疑问，这些大鱼确实在互相交谈。

高音鱼

人们很容易认为鱼是沉默无声的生物。它们没有耳朵，至少没有伸出头部的耳朵。而且海洋的声音被困在水下：大多数声波不会穿透水面，而是反射回深处。

鱼确实会发出声音并听到声音，但人们花了很长时间才意识到水生世界是多么的声学化，部分原因是当我们的耳朵充满水时，我们自己并不适合听觉。通常，空气中的声波会沿着耳道传到我们的内耳，使我们的耳膜振动。但是当耳道被水淹没时，它会抑制颤动的膜，使声音变得模糊。

自古以来，人们就知道少数吵闹的鱼类，它们在被从水中捞出并在新鲜空气中悬挂时会大声抗议。亚里士多德写道，有些鱼像布谷鸟一样叫，发出咕噜声或吹哨声；他说，还有一些鲨鱼会吱吱叫。

在水下聆听鱼类声音的另一个困难是，通常在空气中，声波到达我们左右耳的轻微延迟会告诉我们大脑声音的来源。然而，在水中传播速度快得多，声波几乎同时到达两只耳朵，这使得确定声源变得困难。

当我潜水时，在嘈杂的呼吸间隙，我周围常常弥漫着一片模糊的声音。只有像巨型石斑鱼那样响亮而明显的轰鸣声，才能让我清楚地了解正在发生什么。总而言之，人耳不善于捕捉和分辨鱼类的声音。要理解水下噪音，要充分体会鱼类是如何健谈的，我们需要特殊的录音设备来替我们聆听。

偷听

1963年12月，一位短卷发的女士驾驶着一辆灰色雪佛兰运动旅行车，从罗德岛向北行驶，沿着美国东海岸前往缅因州。车里塞满了小玩意；有成排的防水麦克风，数百米长的电缆卷轴，对讲机和手持对讲机，电池组和发电机，一个可折叠的帆布水族箱，以及一艘绑在车顶的铝制船。这是一个快速反应的移动监听站，任务是寻找吵闹的鱼。碰巧的是，司机的名字叫玛丽·波兰·菲什。她通常被称为鲍比。

作为罗德岛大学研究实验室的主任，鲍比的工作由美国海军资助。那时，军方急于了解鱼类发出什么样的声音。

历史上，海员们曾报告过海上诡异的声音。呻吟声、砰击声和链条的叮当声让许多人以为他们的船闹鬼了。这种喧嚣在第二次世界大战中成为了一个主要问题，当时水下监听站的水听器再也无法探测到远处船只和潜艇螺旋桨的嗡嗡声。潜艇兵们描述了各种无法识别的噪音：轻微的哔哔声、呱呱声和锤击声、口哨声和喵喵声、煤块沿着金属滑道滚落的声音以及棍子拖过栅栏的敲击声。有时，这种喧闹甚至淹没了最大的战舰，使战时监视的一个重要部分失效。

初步调查后，人们清楚地认识到，一些噪音来源于海浪、风和潮汐——但主要原因是动物。鱼类如此嘈杂，以至于触发了水下炸弹，而这些炸弹本应只在附近潜艇的声音和震动下爆炸。了解更多关于海洋生物的喧嚣，包括何时何地最嘈杂，显然具有战略优势。鲍比·菲什就是在这个时候登场的。

战争结束后，在接下来的20年里，她着手记录和识别这些看不见的声源，其中大部分是鱼。她利用战争时期开发的水听器，在河流和海湾中设置了长期监听站，以收集水下世界的环境声音。1959年至1967年间，一艘研究船每周都会驶入罗德岛海岸外的纳拉干西特湾，并将鱼带回鲍比的实验室，在那里她录下它们的声音。

1970年，她与他人合著了《西北大西洋鱼类之声》一书，书中充满了显示鱼类声音形状和质地的声谱图。其中一些声谱图来自鲍比在缅因州布思贝港录制的鱼类，比如一条被放入帆布水箱中并在处理时发出砰砰声的鳕鱼；它的声谱图显示出重复的声音涂抹，就像梳子划过颜料一样。另一条布思贝的鱼是格鲁比鱼，它的声谱图有两条清晰的线，一条低音调，一条高音调，都持续四秒钟，然后重复两秒钟。书中还收录了一条在纳拉干西特湾外发现并饲养在海笔中的翻车鱼的声音。它发出像猪一样的嘶哑咕噜声，越是触碰，声音就越大越频繁。波多黎各的一条巨型石斑鱼在每次被戳时都会发出巨大的轰鸣声，产生的声谱图看起来像一系列柔和画笔的短笔触；巴哈马群岛的另一条则保持安静，尽管有一次，它几乎把水听器吞进了它巨大的嘴里。

这些发现帮助海军人员滤除了鱼类的声音，再次侦测到敌人的声音。鲍比已经证明，吵闹的不仅仅是少数鱼类，而是数百种。

事实上，鱼会磨牙发出嘶哑的声音。生活在珊瑚礁的石鲈鱼因其用咽喉后部第二套牙齿磨擦发出的咕噜声而得名。刺豚会摩擦它们无牙的颌骨，发出像生锈铰链一样的声音。杜父鱼则利用肌肉震动它们的胸带。这样的例子不胜枚举。

海洋之声

自鲍比的工作以来，生物学家们大多继续关注个体鱼类发出和听到的声音。然而，一种新方法正逐渐浮现。越来越多的人开始聆听整个水生交响乐。

世界沐浴在阳光中，也沐浴在声音中。在水下，这种声景乍一看可能像是无序的喧嚣，但它远不止于此。在西澳大利亚海岸，一系列防水麦克风记录下了明显的黎明和黄昏合唱，每次持续数小时。这些是数千条鱼的声音，在一天中最活跃的时候互相呼唤、打斗、调情、交配和进食。在这个嘈杂的世界里，存在着结构。

在新西兰北岛凉爽、鱼类丰富的多岩礁区，另一组监听设备显示，不同的栖息地拥有各自独特的声音和独特的声学特征。通过聆听，可以区分覆盖着海藻的岩礁和海胆栖居的岩礁；海胆在啃食和刮擦岩石时，它们的壳会像铃铛一样共鸣。

关于鱼类如何聆听这些环境声音，仍有许多未知之处。可能是它们试图滤除这些声音，以便能够互相听到，就像在嘈杂的派对上进行对话一样。但也有线索表明，背景噪音对它们很重要，鱼类会倾听并从这些混杂的声响中提取有用的信息。

夜间声音可能尤其重要。在热带浅海中，许多鱼类在白天和夜晚之间活动。白天，一些鱼类躲藏在珊瑚礁或红树林根部休息。然后，夜幕降临，它们游到附近的海草草甸觅食。大多数鱼类选择在黑暗中行动，希望能避开最危险的捕食者——那些靠视觉捕食的大鱼。同样，新生鱼在开放水域度过它们的头几天和几周，也是为了避开珊瑚礁中众多饥饿的口。随着时间的推移，幼鱼的肌肉和鱼鳍变得足够强壮，能够抵抗潮汐和水流。只有那时它们才会掉头，开始漫长的回家之旅。它们在夜间由内置的磁罗盘引导，白天则由天体罗盘引导，精准定位热带阳光照射在水面上的位置。

当它们靠近时，幼鱼会锁定自己的原生栖息地，它们循着气味，也循着声音，聆听那些能像信标一样引导鱼儿在黑暗中旅行的声音。

为了验证这一想法，来自新西兰奥克兰大学的克雷格·拉德福德带领一个研究团队，在大堡礁蜥蜴岛周围的浅水区建造了许多小而相同的珊瑚碎石堆。通过悬挂在每个碎石堆上方水下扬声器，研究人员播放了在不同栖息地录制的声音。在一个嘈杂的夜晚之后，第二天早上，拉德福德和他的团队清点了到达每个碎石堆的鱼类，发现有些鱼确实似乎被某些栖息地的声音所吸引。

幼小的雀鲷游向听起来像边缘礁（以手枪虾钳子发出的噼啪声为主）的碎石堆，而幼小的鲷鱼则被听起来像开阔泻湖的碎石堆所吸引。在对照组的碎石堆中播放寂静的声音时，吸引的鱼数量要少得多。现在还处于早期阶段，但似乎鱼类能够区分水下不同地方的声音，并循声找到它们最想去的地方。

这些栖息地声景是精妙构成的。最近的研究表明，鱼类远非随心所欲地喧哗吵闹，它们的声音相互协调，就像管弦乐队在演奏旋律优美的乐章。

其中一项研究在南非夸祖鲁-纳塔尔省海岸的印度洋进行，位于莫桑比克边境以南不远处。离岸不远的地方，陡峭的峡谷切入海底。大约330英尺深的一个腔棘鱼栖息的洞穴里，由莱蒂西亚·吕佩领导的一个欧洲研究团队将一个小型录音设备塞进墙壁的裂缝中。两个月后，团队取回设备并聆听了洞穴居民的声音。

南非生物学家曾乘坐小型潜艇到该地区的洞穴进行考察。他们在那里看到了数百种鱼类，包括会发声的石斑鱼、兵鱼和蟾鱼。因此，当洞穴录音播放出数千种声音，其中许多是鱼类的声音时，也许并不令人惊讶。但令人惊讶的是这些声音形成的模式。

吕佩的团队提取了最明显的声音，并将其绘制成类似鲍比·菲什书中那样的声谱图，他们发现在夜间，鱼类在声学上彼此避开。在音高和时间这两个维度上，每个声音都在声谱图上占据了自己的空间，就像声学拼图的碎片——不同的鱼在不同的时间或不同的音高发出叫声，从而构建出不同的声音层次。

有深沉、孤立的轰鸣声，低沉而悠长的音调，清晰粗糙的脉冲声，砰砰声，咕噜声和高音哨声。白天活跃的物种会发出更混杂的声音，这可能是因为它们能彼此看见，并能将叫声与肢体动作结合起来；当它们叫唤时，它们可以以引人注目的方式游动和摆动鱼鳍，就像在繁忙的房间里对朋友大喊大叫，同时挥手以吸引注意力。在漆黑的夜晚，当鱼类看不见彼此时，它们的叫声是否重叠、冲突就显得更为重要。夜间物种会确保它们的声音不会互相淹没。

这些鱼类划分声音的方式，与它们划分生态系统中许多其他方面的方式如出一辙。在一个群落中，物种进化出不同的食性，并划分了它们占据的物理空间。现在越来越清楚的是，物种也划分并建立了自己的声音领地。