一隻柯氏喙鯨在義大利海岸附近完成優美的鯨躍。（圖片提供: Natacha Aguilar de Soto/University of La Laguna, Spain）
柯氏喙鯨是深海的王者。為了尋找獵物，它們能夠下潛到水下2000米的深度，柯氏喙鯨也因此成為哺乳動物中的潛水冠軍。然而讓科學家無法解釋的是，作為對海軍聲吶試驗的響應，這些冠軍有時竟會死於一些讓人類潛水員痛苦不堪的減壓疾病。一個新的數學模型推測，聲吶通過複製另一種天敵發出的聲音，迫使柯氏喙鯨採用了一種危險的潛水模式。
最近20年來，研究人員一直懷疑鯨的死亡與人類的聲吶試驗有關。2000年，美國海軍曾宣布，它們的聲吶試驗導致6隻柯氏喙鯨在巴哈馬群島的海灘上擱淺。從那時開始，至少有5次鯨在聲吶測試點附近的海灘上擱淺而亡的記錄。研究人員至今尚未搞清聲吶如何使動物失去方向感，並最終導致擱淺，但一些海洋生物學家推測，聲吶發出的強烈聲波會迫使鯨浮出水面。研究人員同時找到證據，在鯨體組織中發現了小氮泡，它們損害了鯨的器官。相同的情況也出現在那些過快上浮的潛水者當中，即人們常說的氣栓症。但是為了防止氮在體內積聚，鯨在潛水時通常都會屏住呼吸，因此氣栓症的假設似乎難以自圓其說。由美國麻薩諸塞州Woods Hole海洋學研究所的海洋生物學家Peter Tyack領導的一個研究小組推測，鯨可能以某種方式改變了自己的潛水行為。
為了規避天敵，柯氏喙鯨會重複進行一些較淺的下潛。研究人員尋思，是否正是這種行為導致了潛水冠軍的死亡，尤其因為海軍聲吶——其頻率與柯氏喙鯨最害怕的敵人逆戟鯨發出的聲音幾乎相同——能夠迫使鯨採用一種類似的淺層下潛模式。因此，研究人員用數學方法分析了柯氏喙鯨和海豚的潛水方式，旨在測試在這種重複的淺層潛水過程中，氮泡是否會在鯨的組織中膨脹。研究人員將已知的生理學數據引入這一數學模型，從而繪製了3小時內，鯨在30米到80米的海底重複下潛時，氮泡體積在循環系統、大腦、肌肉和脂肪組織中增長的情況。
科學家相信，在正常的潛水模式下，當海洋哺乳動物的下潛深度超過72米時，它們的肺會塌陷。Tyack認為，這是一種「聰明的機制」，它能夠防止氮滲透到血液中。研究小組的數學模型顯示，如果鯨的肺在一系列的淺層潛水中沒有收縮，那麼增加的壓力將使氮泡向組織中擴散，從而增加形成氣栓的危險。限制長時間的聲吶測試將防止海洋哺乳動物以這種有害的方式潛水。研究小組在最新一期的《海洋哺乳動物科學》（Marine Mammal Science）上報告了這一研究成果。
美國加利福尼亞大學聖克魯斯分校的海洋生物學家Terrie Williams認為，研究活體海洋哺乳動物的潛水模式是非常困難的，因此這一模型「真的很實用」。一些新的研究彌補了模型假設存在的疏漏，例如用實際觀測來證實這種躲避天敵的行為，這些都將幫助科學家最終確認聲吶試驗的安全距離和規模，澄清圍繞這一問題的種種猜測。Williams表示：「下一步需要搞清的問題是鯨究竟多快就能患上減壓疾病。」（科學時報 群芳 譯自
www.science.com，12月18日）