抹香鲸为什么需要这么大的声音呢？想想它是在什么样的环境中搜寻猎物的。在深达6 000英尺、一团漆黑的海洋中，它的小眼睛并不能发挥多大作用。
这就是它进化出硕大头部的原因。抹香鲸的头部占身体的1/3，里面有数百加仑[60]的蜡状物质——鲸蜡。（出于某种原因，人们曾经以为这是抹香鲸的精子，因此给这种动物取名“sperm whale”，直译就是“精子鲸”，但其实鲸蜡只是脂肪酸和醇类分子构成的不溶于水的物质。）两条弯弯曲曲的鼻道从鲸蜡中穿过，一条通向抹香鲸的喷水孔，另一条通向一种叫作“声唇”的器官，有些科学家把这种器官叫作“猴唇”，因为两者外形相似。声唇猛地闭合时，发出的巨大声响就会在鲸蜡、鲸蜡包裹的多个气囊和头骨中回荡。整个过程只需要几毫秒就可完成。[61]
这与马可波罗抓人游戏开始时的“发令枪”是同一个道理。
这个游泳池追逐游戏就是夏季特有的一个重要仪式。被贴上“马可”这个标签的玩家必须闭上眼睛，而其他的玩家不能让“马可”抓到。当闭着眼睛的玩家说“马可”时，其他人必须说“波罗”，以便捉人的闭眼玩家知道他们在什么位置。
抹香鲸就是这样捕捉乌贼的。不过，抹香鲸没有喊“马可”，而是猛地闭合声唇，然后等着回声从这些美味的头足纲动物身上反射回来。当然，对于抹香鲸来说，这可不是游戏（对乌贼更是如此）。
为了深入了解其中的奥秘，生物学家帕特里克·米勒率领一组研究人员，从英国的圣安德鲁斯大学出发，来到了地中海北部和墨西哥湾。在那里，他们给23头鲸贴上了标签，以记录它们的声音、潜水深度和方位。那些快速的嘎吱声和嗡嗡声，几乎都是抹香鲸潜到水底深处时发出的——这些声音与抹香鲸的剧烈运动时间有某种关联性。[62]
这绝对值得我们加以注意，因为乌贼都是黏糊糊的——与人们想象的能很好地反射声波的物体有所不同。抹香鲸需要锁定的目标是乌贼的嘴，它们的形状与鹦鹉的嘴巴相似，最大的只有几英寸长，但通常都比较小。
长期以来，美国海军一直在研究蝙蝠和海豚，希望通过一些蛛丝马迹了解它们的回声定位技术。这种回声定位就是自然开发出来的极其先进的声呐。这项研究推动了军方的“环境适应性目标识别”技术的发展——该技术可以利用多种频率轻松灵活地过滤掉背景噪声，以避免受到这些噪声（例如手枪虾发出的讨厌的啪嗒声）的干扰。[63]这对于在水中定位小型物体尤其重要——在水雷尺寸越来越小、越来越容易制造的情况下，这是生死攸关的大事。
抹香鲸为我们展示了另外一种回声定位方式。这种方式不仅考虑到了频率和振幅，还考虑到了咔嗒声的节奏和模式。不过，迄今为止，人们几乎还没有专门研究过抹香鲸的回声定位方式，也没有研究过应该如何模仿。也就是说，世界上最大、最响的（可能也是最好的）回声定位仪就摆在那里，却几乎没有人认真研究过。
目前，海军之所以对抹香鲸感兴趣，最主要的原因产生于一个争议性问题：作战人员携带的声呐会干扰甚至杀死海洋哺乳动物。美国军方在环境保护方面有一些不良记录，这并不是什么秘密。因为美国海军向海洋声学环境注入了巨大噪声，为了保护那些对噪声敏感的动物，环保主义者纷纷提出诉讼，法院也颁布了各种命令，所有这些都让美国国防部领导人焦头烂额。如果美国海军领导人知道保护抹香鲸对他们有多大好处，他们可能会改变做法。如果数百万年进化过程中形成的独特回声定位系统的内部工作原理还不足以让他们满意，或许另一个与抹香鲸相关的新兴研究领域会引起海军研究人员的注意：抹香鲸可能还拥有一套非常精密的磁力导航系统。
研究人员得出这一假设的过程真的令人伤心。从中世纪开始，就一直有鲸搁浅的记录。我们很早就知道鲸有时会搁浅，有时甚至会成群结队地出现在沙滩上，但科学家们并不确定其中的原因。2016年年初，人们在德国、荷兰、英国和法国的海滩上共发现了29条抹香鲸，全部是雄性。尽管这一事件本身充满悲剧性色彩，但它为我们研究鲸的搁浅现象创造了非常好的机会。人们对其中22头抹香鲸进行了尸检，结果发现它们在搁浅前都很健康。
考虑到这些抹香鲸被发现的地方，所有搁浅的抹香鲸都是雄性的事实并不特别令人惊讶。雌性和幼年抹香鲸通常在低纬度地区活动，它们不会进入葡萄牙以西、亚速尔群岛以北的大西洋水域。但是，当雄性抹香鲸年龄达到10~15岁、可以独立行动时，这些“单身汉”就会成群结队地前往更北的水域。
但是，年轻的雄性抹香鲸每年都会这么做，2016年难道有什么不同吗？答案是太阳风暴，即日冕物质抛射。它会对地球磁层造成严重破坏，使地球磁极产生微妙变化。在那批抹香鲸搁浅前后，发生过两次太阳风暴。德国和挪威的研究人员认为太阳风暴可能导致抹香鲸迷失了方向，并把这一发现发表在《国际天体生物学杂志》上。[64]
如果确实如此，那就意味着抹香鲸不仅能通过回声定位，还能借助地球磁场的帮助（可能是通过隐藏在鲸蜡内的微量磁性元素）确认方向。从本质上讲，抹香鲸是通过“聆听”地球的磁性实现长距离导航的，这对于我们人类的导航技术或许也会有所启迪。
但我们在这方面几乎一无所得，因为抹香鲸跟许多其他鲸类一样，几乎被捕杀得灭绝了。到1851年赫尔曼·梅尔维尔出版《白鲸》一书时，很多地方都已经开展了如火如荼的捕鲸活动，全球各地的鲸都陷入了危险境地。梅尔维尔对屠杀行为进行了浪漫化处理和辩解，缩小了屠杀涉及的范围，还说抹香鲸“尽管个体可能会死亡，但作为一个物种是不会消亡的”。全球本来大约有110万头抹香鲸，但是到1891年梅尔维尔去世时，其数量已经减少了1/3。此时，工业化捕鲸尚未出现。到1986年全球捕鲸禁令生效时，抹香鲸的数量已经减少了2/3。[65]
如果没有这项禁令，这种地球上声音最大的动物现在肯定已经彻底地安静了下来——在我们意识到听声音这个简单的行为有多么重要之前，它们就早已不能发出任何声音了。
[1] 这个公式似乎是pLW2/6，大家可以在家验证一下。
[2] 2015年，纳普在接受《盐湖城论坛报》记者里奇·凯恩采访时表示：“一些研究表明，女性觉得低沉的声音更有吸引力。另外一些研究发现，男性的声音越低沉，与他们发生过关系的女性就越多。”
[3] 拥有跑车的男性自称“尺寸偏小”的可能性是其他男性的1/7。“高速跑车与男子汉气概不足”的调查可能与大量的逸事证据相一致，但绝对不能全信。2014年，该调查的发起者在《每日邮报》上公布了调查结果，但没有公布调查方法。
[4] 2013年，汤姆·希克曼在《沙龙》杂志上写道：“研究人员面临的问题是，他们不得不依赖参与者提供自己的测量数据。……一旦涉及男人和阴茎，人们在自我测量时就会撒谎，该死的谎言！”
[5] 至少在成年之前可以听到这个频率范围里的声音。但成年之后，我们通常就再也听不到这个范围内的高频声音了。
[6] 1998年，佩恩在她与琳达·吉尼合作完成的研究“座头鲸歌曲中类似于韵脚的重复”中称，有一次，佩恩研究了太平洋和大西洋座头鲸“演唱”的548首“歌曲”，发现“最值得记住”的歌曲中出现了类似于韵律的结构。这项研究发表在《动物行为学》杂志上。
[7] 佩恩的《寂静的雷声：站在大象面前》是一部妙趣横生的优秀作品。
[8] 大象是第一个被报道可以发出次声的陆生哺乳动物。披露这一事实的文章《亚洲象的次声呼唤》发表在1986年的《行为生态学与社会生物学》杂志上。
[9] 著名大象研究者乔伊斯·普尔的发情期大象研究对理解繁殖具有重要意义。普尔的《非洲象的发情行为：发情期狂暴现象》一文发表在1986年的《行为》杂志上。
[10] 现在看来，大象显然会根据距离远近，以不同的方式进行交流，但直到2000年，W. R. 兰鲍尔才在《动物园生物学》杂志上发表了一篇关于“大象交流”的文章，披露了这个具有启示性的发现。
[11] 全世界曾经至少有164种大象。1998年发表于《生态学与进化论发展趋势》的文章《了解长鼻类动物的进化：一项艰巨的任务》称，只有少数几种大象幸存了下来。
[12] 只有鲸类专家才能解开大象次声的秘密。大象的次声可以帮助我们更好地理解鲸类等海洋哺乳动物在水下发出的声音，以及达琳·凯滕在1992年发表于《听觉进化生物学》杂志上的《海洋哺乳动物的耳朵：水声和回声定位的专门化》一文中描述的那些适应性变化。
[13] 在一种动物身上发现的线索经常可以帮助我们更深入地研究其他动物，甚至是那些我们自认为非常熟悉的动物，例如“牛的发声行为：动物对自身生物过程和健康状况的评注”项目中的牛。该项目发表在2000年的《应用动物行为科学》杂志上。
[14] 科学家曾在研究小象交流方式的基础上，研究小动物的“痛苦发声”。2001年发表在《心理学评论》杂志上的文章《幼鼠会哭吗？》描述了这类研究。
[15] 发现许多动物可以听到人类无法听到的频率之后，研究人员立即意识到我们对这些频率的利用——例如军用和科研声呐系统发出的脉冲信号，会对很多生物产生影响，比如《对海豚（鲸下目齿鲸小目）异常灵敏的听觉的解剖学和物理学研究》所描述的那些动物。该研究文章发表于2010年出版的《比较生理学杂志》。
[16] 《从家畜的发声评判其健康状况》一文的作者称，分析所记录的声音，可以让我们“更深刻地理解它们对家畜健康状况的意义”。该论文发表在2004年的《应用动物行为科学》杂志上。
[17] 随着我们对啮齿类动物表达痛苦的方式有了更深入的了解，我们已经可以将它们发出的声音与大脑活动以及《小鼠科研价值提升：人类抑郁和焦虑模拟的进展》一文中描述的其他行为联系起来（该项研究发表在2005年的《自然评论·药物发现》期刊上）。不研究人类听力范围之外的声音，是不可能做到这一点的。
[18] 高尔顿开发和测试哨子的过程是证明科学离不开工程技术的一个重要例子。《高尔顿的哨子》（发表在2009年3月出版的《观察者》上，这是美国心理科学协会推出的出版物）是介绍这一发明历史的优秀入门读物。
[19] 2003年，卡罗尔·凯瑟克·尹在《纽约时报》撰文，介绍了格里芬的精彩人生。
[20] 根据《ILAR杂志》2009年发表的文章《成年大鼠通过超声波交流：生物学、社会生物学和神经科学方法》，这些叫声是大脑中化学活动增加的可靠预测因子。
[21] 但根据1994年发表的《听觉比较：哺乳动物》，这些频率没有超出豚鼠、负鼠和白鲸的听觉范围。
[22] 马丁和新南威尔士大学教授特雷西·罗杰斯在2016年发表于《谈话》杂志的《为什么大象会发出低沉的吼声而鲸类会像老鼠一样尖叫？》一文中提到了这一点。
[23] 《体型重要吗？哺乳动物发声驱动因素研究》发表在2016年的《进化》杂志上。
[24] 这个游戏还有其他各种各样的名字，可能起源于汉朝时的中国。
[25] 这项题为《小划蝽（异翅亚目，划蝽科，小划蝽属）的发声——新西兰水族馆中的一种亚洲昆虫》的研究发表在1990年的《应用昆虫学与动物学》杂志上。令人遗憾的是，文章通篇没有一点幽默感。
[26] 从技术上讲，这是小划蝽的右阴茎。是的，左边还有一个。
[27] 25英尺以外的摩托车发出的噪声是90分贝，电动割草机的噪声可达100分贝。
[28] 2011年发表在《美国科学公共图书馆》（综合卷）上的研究报告《声音响亮的小不点：声压值极高的一种侏儒水生昆虫（划蝽科，小划蝽属）》中的图表显示，小划蝽是一个不循常规的家伙。
[29] 2013年，《美国科学公共图书馆》（综合卷）发表了一篇题为《老虎枪虾通过钳夹形成的涡旋》的文章，描述了老虎枪虾的虾钳形成涡旋的迷人物理过程。
[30] 根据《科学》杂志上2000年发表的一项名为“老虎枪虾的啪啪声：通过气泡发声”的研究，那些响亮的声音是气泡爆裂形成的，而不是虾钳发出的。
[31] 据美联社1947年3月16日题为《虾为潜艇保驾护航》的报道，第二次世界大战期间，美国海军接受了当时流行的做法，利用小小的虾子筑起声音的屏障，将潜伏在东京湾的潜艇隐蔽起来，以免被水听器发现。
[32] 一旦某个长期存在的假设被推翻，新的科研应用很快就会出现。这是《幽灵般的空泡云对地震气枪阵列中近场水听器测量的影响》一文得出的经验之一。该文章在欧洲地球科学家和工程师协会2017年年会上展示。
[33] 《科学美国人》杂志1881年发表的一篇文章称，美国发明家阿莫斯·多贝尔比亚历山大·格雷厄姆·贝尔早10多年就发明了电话，但他没有像贝尔那样办理“专利证书”。
[34] 科学家认为，1891—2012年，他们已经4次重新发现了这种蟋蟀。但发表在2013年出版的《动物分类学》杂志上的文章《酷似蜘蛛的哥伦比亚丛林蟋蟀（直翅目螽斯科拟织亚科）：该属的解剖学研究》称，事实并非如此。
[35] 这本书值得我们大加赞誉，因为它填补了“生命开始”和“恐龙到来”之间的空白。
[36] 这就是所谓的光声效应。我们可以确定，它的确是由亚历山大·格雷厄姆·贝尔第一个发现的。
[37] 2009年，菲尔·森特在《历史生物学》关于动物声音行为前新生代进化的一章中阐述了这个问题。
[38] 根据2011年《美国科学公共图书馆》（综合卷）上的文章《适应咆哮：老虎和狮子声襞的功能形态研究》，一些通过大方块形声襞发出咆哮的豹属猫科动物活动范围有所扩大。
[39] 这是根据2016年《进化》杂志上的文章《叽叽咕咕：鸟类闭嘴发声行为的进化》得出的结论。
[40] 研究小组在2015年的《科学报告》杂志上发表的论文《体型确实重要：鳄鱼宝宝越小，鳄鱼妈妈对它的声音的反应就越强烈》中称：“因此，声音互动的变化可能与鳄鱼妈妈中断照顾并驱散幼年鳄鱼的行为有关。”这种特征可能也存在于恐龙、翼龙等其他初龙身上。
[41] 2015年，威尔·怀特和凯特·森塞尼格在《华盛顿邮报》上写道：“在波多黎各，考齐蛙一直是岛上生活的一部分，人们对它怀有深深的敬意。”但在夏威夷，考齐蛙并不是很受欢迎。
[42] 2014年，萨拉·林在《洛杉矶时报》上写道：“青蛙夜间求偶的响亮叫声让居民们度过了许多不眠之夜。”
[43] 这是人们为打败考齐蛙以及其他外来物种制订的诸多计划之一。2002年，科学作家珍妮特·拉洛夫说，“在尝试过肥皂、表面活性剂和现成的农药之后”，对抗考齐蛙的战士们先是考虑使用“杂货店的商品，包括对乙酰氨基酚（泰诺）和香烟尼古丁”，最后决定使用“富含咖啡因的抗睡眠制剂”。拉洛夫的这篇文章发表在2002年的《科技新闻》上。
[44] 该州植物产业部称，考齐蛙密度达到每英亩1万只，这表明考齐蛙对当地环境构成了负面影响。这个数据可能没有错，但显然是本末倒置了。
[45] 辛格在《天堂的恐慌：入侵物种，歇斯底里和夏威夷考齐蛙战争》一书中详细介绍了他关注的这些问题。
[46] 1978年发表在《比较生理学》杂志上的文章《多米尼加树蛙的两音符叫声表达的意义》描述了一个有趣的现象：在播放这些两音符叫声时，如果强度达到某个阈值，有一半雄性考齐蛙会以“考”来回应。如果考齐蛙感觉到另一只考齐蛙正在靠近，叫声中有侵略性的那个部分就会更加突出。
[47] 美国足球运动员约翰·哈克斯就是一个明显的例子：仅过了几年，这位第一个进入英超联赛的美国人一改新泽西北部口音，取而代之的是明显的英国腔，甚至在他回到美国10年后，他在说话时还会不时带上一点儿英格兰中部地区的口音。
[48] 夏威夷大学希洛分校的研究人员弗朗西斯·贝内维德斯和威廉·莫茨在《夏威夷雄性考齐蛙两音符叫声的时间与频谱特征》一文中研究了考齐蛙叫声的持续时间、两个音符的间隔、鸣叫重复周期、中心频率和频带宽度。这篇文章发表在2013年的《生物声学》杂志上。
[49] 纳林斯这个例子有力地证明了科学家可以长时间专注于某件事。关于考齐蛙叫声的两个部分的研究发表于1978年，后续研究结果发表于2014年，标题是《气候变化和考齐蛙叫声：热带高度梯度上的长期相关性》，发表在《英国皇家学会学报》（B卷：生物科学）上。
[50] 这项研究的题目是“两种蜡螟的声音感知”，而且斯潘格勒没有做任何与超级生物有关的声明。因此，当它于1983年出现在不太出名的《美国昆虫学会年刊》上时，并没有引起广泛重视。
[51] 1984年，斯潘格勒在发表于《堪萨斯昆虫学会志》的《大蜡螟（鳞翅目，螟蛾科）对连续高频声音的反应》一文中指出：“这种蜡螟取得成功的原因之一可能是耳朵的适应能力和多种用途。”
[52] “这种蜡螟能听到所有蝙蝠的叫声。”斯特拉斯克莱德大学的声学工程师詹姆斯·温德尔在2013年向在《自然》杂志发表过文章的科学作家埃德·扬惊叹道。
[53] 2013年《生物学通讯》刊登的文章《一种‘简单’耳朵的极高频率敏感性》引用了斯潘格勒的其他研究成果，但没有引用他在频率范围方面的研究成果。
[54] 迈克尔·诺瓦切克在《美国博物馆通讯》（1987）上发表的《始新世伊神蝠和古蝠（小翼手亚目，分类位置未定）的听觉特征和亲缘关系》一文中称，科学家已经断定，这是这些早期蝙蝠在回声定位时使用的一种方法。
[55] 刊登在《实验生物学杂志》（2011）的文章《虎蛾如何干扰蝙蝠的声呐？》称，虎蛾是世界上已知的唯一拥有这种能力的动物。
[56] 2010年，研究人员在《一种蝙蝠在飞行觅食时利用隐秘的回声定位技术对抗飞蛾的听觉》一文中称，宽耳蝠在飞行捕食时的叫声振幅是其他蝙蝠的1/100。这篇文章发表在《当代生物学》杂志上。
[57] 比尔之所以在1839年写这篇文章，是为了提醒另一位作者阿贝·勒科斯，后者称抹香鲸“在痛苦时会发出可怕的呻吟”。
[58] 哈尔·怀特黑德在《抹香鲸：海洋中的社会进化》中用优美的文笔对这个“海洋中的庞然大物”进行了详细的介绍。
[59] 仅仅依据14个小时的水下录音，这项题为“抹香鲸发出的单脉冲咔嗒声”的研究发表在2003年的《美国声学学会杂志》上。如果能收集到更大的样本，或许就会发现抹香鲸还可以发出更大的声音。
[60] 1加仑（英制）≈ 4.55升，1加仑（美制）≈ 3.79升。——编者注
[61] 2011年，埃里克·瓦格纳在《史密森尼》杂志上撰文《抹香鲸的可怕叫声》，详细介绍了这个过程。
[62] 研究人员在2004年《英国皇家学会学报》（B卷：生物科学）上发表的《抹香鲸的行为表明咔嗒、嗡嗡和嘎吱声的回声定位在捕获猎物中的应用》一文中指出，57%的嘎吱声是在水下深度排在前15%的潜水时产生的。
[63] 根据2017年在SPIE（国际光学工程学会）防御暨安全会议上发表的“适应环境的SAS成像目标识别”，这项技术依据的基本原理是海草的声呐可见特征与鱼、波浪形沙地及沉船残骸的声呐可见特征可能有很大不同。
[64] 2017年发表在《国际天体生物学杂志》上的《太阳风暴可能触发抹香鲸搁浅：对2016年北海多起搁浅的解释》一文称，研究人员认为，这些年轻的抹香鲸在迷失方向后，根本来不及学习采用替代的导航方法。
[65] 世界自然保护联盟（IUCN）称，目前全球可能有数十万头抹香鲸。
