齿鲸和海豚是地球上最了不起的动物之一。它们可以利用声波在黑暗中导航和捕猎，这种技能被称为回声定位或生物声纳。但它们是如何进化出这种能力的，又是什么因素塑造了它们的回声定位信号呢?
发表在《多样性》杂志上的一项新研究为齿鲸和海豚如何使用回声定位提供了新的见解。
研究人员比较了生活在孟加拉国同一红树林的两种齿鲸的回声定位信号:恒河豚，一种完全属于河流的物种，属于Platanistidae家族，以及伊洛瓦底豚，一种来自海豚家族的淡水齿鲸，生活在沿海和河流栖息地。
研究发现，与伊洛瓦底江豚和其他海洋海豚相比，恒河海豚以非常低的声强和频率发出回声定位信号。
研究人员认为，这可能反映了恒河海豚的古老起源，大约3000万年前，恒河海豚从其他齿鲸中分化出来，使其成为使用回声定位的最古老的水生哺乳动物之一。
该研究还表明，齿鲸的回声定位最初是一种短暂、宽带和低频率的咔嚓声。
随着海豚和其他齿鲸在开阔的海洋中进化，探测鱼群或其他猎物的需要很快青睐于使用更高声音强度和频率的远距离生物声纳系统。
淡水海豚所处的环境与大多数海豚后来进化的广阔海洋环境对生物声呐构成了截然不同的挑战。
河豚必须在能见度很少超过几英寸的高度浑浊的水中寻找食物，通常是小鱼或甲壳类动物。
它们还必须处理来自植被、岩石和其他障碍物的复杂杂波。
为了应对这些挑战，河豚以各种方式调整了它们的回声定位信号。例如，恒河海豚使用低强度和低频率的咔哒声，不太可能被水和周围环境反射或散射。
另一方面，伊洛瓦底江河豚使用更高强度和更高频率的咔哒声，这对探测水柱中的小型猎物更有效。
河豚的另一个适应能力是在追踪猎物时快速调整点击速度的能力。
在紧追不舍时，它们每秒可以发出多达500次的咔哒声，并通过调整它们的咔哒率，在短短50到200毫秒内对猎物位置的突然变化做出反应。
这表明，回声定位的鲸鱼在瞄准猎物时，大脑的反应速度与视觉捕食者相当。
对齿鲸回声定位的研究不仅揭示了它们如何进化出惊人能力的新线索，而且对它们的保护和生存也有潜在的意义。
许多鲸鱼的数量正在减少，这导致了在野外保护它们的努力。了解什么条件能让这些动物茁壮成长，将使保护工作更有效。
例如，来自船只和其他人类活动的噪音可能会干扰鲸鱼使用回声定位的捕猎能力。
这对河豚来说尤其成问题，因为它们生活在人类住区和活动的附近。
了解不同的回声定位信号如何受到噪音的影响，有助于设计缓解措施，以减少噪音对这些脆弱动物的影响。
此外，对齿鲸回声定位的研究也可能为动物其他感觉系统的进化提供启示。
例如，一些齿鲸已经发展出不对称的头骨，以适应帮助它们回声定位的软组织。
这表明回声定位可能影响了他们头部的形状和结构，以及他们的大脑。
比较不同齿鲸的回声定位信号和头骨形态可以揭示它们如何在数百万年的时间里适应不同的生态位和环境。
回声定位是一种迷人而复杂的现象，它使齿鲸和海豚能够征服水下世界。
通过研究它们的回声定位信号，我们可以更多地了解它们的生物学、生态学和进化，也可以欣赏它们的多样性和美丽。
