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尼莫找不到回家的路?也許是因為珊瑚礁的聲音變了

作者:科技與生活中科史淑榮

在《水下動員》中,有一群小醜魚生活在珊瑚礁中,其中最著名的是尼莫。在電影中,它的父親馬林(Marin)非常照顧它,當它丢失時,馬林會漂洋過海去尋找它。

但現實生活中的小醜魚與電影中不同,它們不會養小尼莫斯,即使它們有産卵行為。一旦孵化出來,小尼莫斯就會去海洋過浮遊生物的生活,長成米粒的大小,然後開始尋找合适的珊瑚礁自行定居。

活潑的珊瑚礁

隻有千分之二适合小尼莫定居的珊瑚礁在海洋中。那麼它是如何找到珊瑚礁的呢?

聽着,也許會有一個線索。健康的珊瑚礁是一個活潑的地方,不僅色彩缤紛,而且聲音也多種多樣。

尼莫找不到回家的路?也許是因為珊瑚礁的聲音變了

澳洲珊瑚海|世界自然基金會

礁石的背景聲音聽起來有點像你小時候吃跳躍糖時舌頭彈跳的聲音。與聲音的噪音相比,制造它的生物,槍蝦,非常小。

尼莫找不到回家的路?也許是因為珊瑚礁的聲音變了

槍蝦,大約拇指大小|哇哇哇

蝦,如其名,獨特的大豆莢是它的"手槍",槍蝦會以超高速關閉其"手槍",擠出水體周圍的水柱沖擊産生氣泡,氣泡瞬間爆裂,發出"槍聲",伴随着沖擊波,沖擊波,擊暈了獵物。此外,槍蝦會利用這些聲音進行交流。是以,當許多珊瑚礁的槍和蝦在捕食和說話時,"噼啪"聲就變成了珊瑚礁的背景聲音。

尼莫找不到回家的路?也許是因為珊瑚礁的聲音變了

槍和蝦使用其"手槍"|引用

另一個聲音來自珊瑚礁魚,當它們一起唱歌時,你會覺得自己就像在一百隻鳥中。

由三種魚組成的合唱團:桦樹發出的牛蛙般的叫聲,樹枝成員的嗡嗡聲,以及蝙蝠魚發出的更柔和的"ba-ba-ba"聲音|引用

此時,它們很可能在禁食中開花,或交配産卵。随着夜幕降臨,深浮遊生物垂直遷移到海洋表面,以它們為食的魚類也開啟了夜間覓食模式,捕食的聲音無窮無盡。而在産卵季節,從鳕魚、鳕魚、石頭魚等幾個物種都喜歡聚集在海流中适宜的産卵場,用聲音激發大家的交配熱情。

除此之外,還有鹦嘴魚啃珊瑚骨的聲音,海膽刮海藻在礁石上的聲音,"酒吧酒吧"簡直沒人......無論如何,這些珊瑚礁居民是短暫的,總是發出一些噪音。

這些"嘈雜"的聲音恰好是小尼莫回家的線索。

消失的珊瑚礁聲音

但對于小尼莫來說,礁石的線索似乎越來越模糊。

主要原因是珊瑚礁越來越小。當珊瑚礁減少時,作為栖息地的海洋生物也将受到影響。如果沒有"嘈雜"的居民,珊瑚礁的聲音複雜性,多樣性和體積将會降低。

科學家們于2012年和2016年前往澳洲的蜥蜴島收集珊瑚礁的聲音。他們發現,2016年收集的聲音遠不如以前那麼豐富多彩。

珊瑚礁下降的聲音:聲音是從澳洲蜥蜴島收集的,前一段來自2012年,後者來自2016年,改變的感覺是什麼?|蒂姆·戈登

從2012年的喧嚣到2016年的寂靜:蜥蜴島經曆了什麼?

不幸的是,它經曆了該地區有史以來最嚴重的經濟衰退:在2014年4月的熱帶風暴伊塔期間,它失去了40%的珊瑚礁;

尼莫找不到回家的路?也許是因為珊瑚礁的聲音變了
尼莫找不到回家的路?也許是因為珊瑚礁的聲音變了

蜥蜴島|下降蒂姆·戈登 VS 健康蜥蜴島|菲比·史密斯

蜥蜴島是随着全球變暖和海水溫度上升,全球54%的珊瑚礁适度或超過下降的縮影。

魚類聽力受損

就算有些珊瑚礁一如既往地健康,噪音依然存在,小尼莫的聽力也陷入了困境。

幾乎所有的魚都能聽到聲音。因為魚的密度與周圍的海水相同,是以它們不需要收集聲音的外部結構(不像我們在陸地上,有外耳和中耳),并且位于顱腔中魚腦旁邊的一對内耳是它們的聽覺器官。内耳中有三對鈣耳結石,它們靠近感覺表皮,負責聽力的産生。

尼莫找不到回家的路?也許是因為珊瑚礁的聲音變了

左:魚的内耳位于顱腔内;右圖:除了三對與我們的耳碑非常相似的半調節(淺藍色)外,還有三對耳石(黃色),靠近感覺表皮(紅色)|引用

問題是這些鈣耳石對酸溶液非常敏感。随着人類燃燒化石燃料,越來越多的二氧化碳(CO2)被排放,其中三分之一被海洋吸收和溶解。是以,海水的pH值降低,導緻酸性溶液腐蝕尼莫的耳石。

對于Nemos來說,"耳朵不敏感"不僅僅意味着來自珊瑚礁的聽不見的信号。然後是潛在的危機。

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吃幼魚的珊瑚礁魚有三種:蟒蛇的褐色鲭魚,齒魚部分的皮革狗族長,長頭魚的新月錦|珊瑚礁生命調查,菲利普·布爾洪,倫納德·洛

據統計,在這個定居期間,60%的珊瑚礁幼魚會落入獵人的肚子裡。由于聽力損失引起的海洋酸化,将更難區分這些天敵的聲音,這将大大增加其被抓到進食的機會。

海洋噪聲幹擾

除了二氧化碳之外,過多的海洋噪音也會幹擾小尼莫對聲音線索的跟蹤,甚至會導緻其激素分泌混亂。

聲音在海水中的傳播速度比在空氣中傳播得更快、更遠,是以"噪音污染"問題在海洋中更為嚴重。珊瑚礁大多與陸地相鄰,來自人類海洋活動(如近海工程建設、船舶運輸、捕魚活動等)的噪音會在海中蔓延數千米,嚴重擾亂海洋生物的日常生活。

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位于珊瑚礁4公裡範圍内的熱帶淺海珊瑚礁(藍色加号)和主要港口(紅色星号)的全球分布|引用

為了觀察噪音如何影響小醜魚,科學家們将角放在小醜魚居住的海葵附近,并播放摩托艇的聲音。事實證明,受噪音幹擾的小醜魚更喜歡躲在海葵中,吃得更少,變得好鬥,攻擊生活在同一個海葵中的小夥伴。

進一步的研究發現,他們的皮質醇,睾丸激素和11-酮的睾丸激素水準都有所增加。皮質醇,也被稱為"壓力荷爾蒙",進行這項研究的科學家蘇珊娜·米爾斯(Suzanne Mills)推測,"這意味着摩托艇的噪音會讓小醜魚感到壓力,在壓力下,它們的壓力反應受到影響,如果有捕食者,後果可能是緻命的。"

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小醜魚和摩托艇|弗雷德裡克·祖貝爾

如何改變現狀

事實上,珊瑚礁的聲音不僅可以為珊瑚礁幼體提供線索,還可以為人類珊瑚礁監測系統提供新的次元。例如,我們可以從中讀到這個珊瑚礁的生物多樣性?魚喜歡在哪裡聚集産卵?一些偏遠的珊瑚礁狀況良好嗎?......

尼莫找不到回家的路?也許是因為珊瑚礁的聲音變了

斯蒂芬·辛普森使用水聽器錄制聲音|BBC紀錄片《魚的秘密聲音》

但是,科學家的工作是否止步于監測聲音呢?當然不是,事實上,斯蒂芬·辛普森的團隊正在探索将聲音片段轉化為實用工具的可能性,提出了一種"聲音豐富"政策。

他們收集了近一噸死去的珊瑚骨頭,并堆積了36堆。其中12個是實驗組,在夜間播放健康珊瑚礁的聲音(幼魚喜歡在夜間傳回珊瑚礁),而其餘24個則充當"沉默"對照組。

六周後,充滿健康珊瑚礁聲音的實驗組的骨骼更受"沉默"對照組的青睐,不僅數量翻了一番,物種多樣性增加了一半,而且在所有營養水準(藻類,浮遊生物,無脊椎動物,魚類和任何東西)上都有所增加。

尼莫找不到回家的路?也許是因為珊瑚礁的聲音變了

蒂姆·戈登(Tim Gordon)将擴音器放在|在礁石上 哈利·哈丁

丢失的聲音,我們可以再次播放它。可以消除這種額外的噪音嗎?

幸運的是,噪音污染是最容易逆轉的環境污染之一:空間允許船舶和項目遠離重要的繁殖地和覓食地;避免幼魚傳回珊瑚礁的時間;和技術上,船舶可以使用噪音更低的新一代發動機,近岸建築可以使用氣幕來降低噪音。

尼莫找不到回家的路?也許是因為珊瑚礁的聲音變了

氣幕原理:以圖中海上風電工程為例,在打樁機周圍放置一根軟管,壓縮空氣從管道中的小孔中釋放出來,在噪聲源"簾子"周圍形成一圈濃密的氣泡,中斷了聲波的傳播|大陸集團

從長遠來看,減緩全球變暖和海洋酸化對珊瑚礁保護至關重要,但解決這個問題不會在一夜之間實作。我們隻能從改善當地環境,減少近海項目的影響,減少水污染和不可持續的漁業實踐(過度捕撈,煎魚,電魚,有毒魚等)開始,以更好地應對全球變化。

尼莫找不到回家的路?也許是因為珊瑚礁的聲音變了

在我們附近,有美麗的珊瑚:2020年5月,第一次珊瑚排卵|在野外拍攝于大澳灣,深圳愛詹曉峰

尼莫找不到回家的路?也許是因為珊瑚礁的聲音變了

小尼莫的原型:兩栖動物奧塞拉裡斯|莉莉·羅梅羅

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