近期，中国科学院深海科学与工程研究所海洋哺乳动物与海洋生物声学研究团队在生物学领域顶级期刊Biological Reviews在线发表了题为“Beaked whale bioacoustics: knowledge gaps, vulnerability, and conservation imperatives in the Anthropocene”的论文。该研究系统总结了过去二十余年来全球喙鲸（Ziphiidae）生物声学研究进展，分析了喙鲸独特的声学适应、听觉能力及其对人为水下噪声的潜在风险，指出由于长期存在的观测困难和基础数据不足，当前对这一类深潜鲸类的生态知识和人为扰动影响仍存在显著认知缺陷。

喙鲸是一类长相奇特的齿鲸：嘴巴像海豚般突出，但更窄长，宛如鸟喙。全球现存24种，从热带到极地都有分布。它们极度害羞，一生大部分时间在深海中度过，每次浮出水面仅换气几分钟就再次下潜少则10-20分钟，长则几十分钟甚至几小时（最长纪录将近4小时）才再次浮出水面。这让科学家极难在海上直接观察到它们。直到近20年来，借助水下麦克风（水听器），人们才开始窥探它们的水下生活。论文指出，喙鲸已经进化出高度特化的声学系统，依靠具有物种特异性的调频（frequency-modulated, FM）回声定位（又称“生物声呐”）信号进行深海觅食和环境感知，其生物声呐频率与体型之间存在显著的进化关联，呈现趋同演化下的“逆频率缩放”定律。通过整合10个物种的数据，该研究首次系统验证了喙鲸家族内部也存在“体型越小，回声定位信号频率越高”的逆比例关系。这与海豚、鼠海豚的规律高度一致，表明深潜生态压力迫使不同支系的齿鲸在声呐设计上趋向同一最优解。这是进化生物学的重要认知补充。同时指出，喙鲸具有特殊的听觉结构和声学传导路径，使其能够适应深海环境中的高频声学探测和交流。然而，正是这种高度依赖声音的信息获取方式，使喙鲸成为人为噪声影响最敏感的海洋动物之一。随着人类活动不断向深海扩展，包括船舶运输、地质调查、军事声呐、海底工程以及未来深海采矿活动在内的多种人为声源正在改变海洋声景。已有研究显示人为噪声可能导致喙鲸停止觅食、改变潜水行为、回避噪声源，甚至与部分集体搁浅事件相关。该研究指出，目前针对喙鲸的噪声影响评价标准仍受到物种特异性生理和行为数据不足的限制，难以建立充分可靠的声学保护阈值。

长期以来，喙鲸研究主要集中于少数容易开展研究的物种，尤其是与军事活动区域存在空间重叠的种类，而其他多数喙鲸物种仍缺乏充分的声学、行为和生态数据。论文指出，目前相当一部分喙鲸物种甚至尚未获得可靠的声学记录，已有研究结果也不能简单推广至整个喙鲸科。由于不同物种可能具有不同的声学策略、栖息需求和噪声响应模式，缺乏物种尺度的数据将限制保护措施的科学制定。研究团队进一步指出，当前深海保护面临的核心问题不仅是人为扰动是否存在，而是生态系统对扰动的响应机制仍未被充分认识。特别是在深海人为活动不断增加的背景下，如何建立基于科学证据的环境影响评估体系，需要更加完善的长期监测和基础数据支撑。论文提出未来研究应重点加强全球被动声学监测网络建设，提高喙鲸分布和种群规模估计能力，开展更多物种的听觉能力研究，量化不同人为声源造成的生态影响，并进一步评估个体行为变化是否会转化为种群尺度效应。

研究认为，未来需要将长期声学监测、生物遥测、生态模型和环境数据相结合，建立更加完善的风险评估体系，为深海人为活动中的生态保护和适应性管理提供科学依据。对于喙鲸等深海关键物种而言，加强基础生态认知、完善长期监测体系、建立物种特异性的噪声管理标准，是实现深海生态系统可持续管理的重要基础。

该论文的第一作者为中国科学院深海科学与工程研究所海洋哺乳动物与海洋生物声学研究室董黎君副研究员。研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划以及海南省科技人才创新项目等项目支持。

图1 喙鲸回声定位信号频率与体型之间的关系

图2 喙鲸与其他海洋哺乳动物听觉阈值比较（包括白鲸、港湾鼠海豚、虎鲸、瓶鼻海豚，以及幼年杰氏中喙鲸、成年杰氏中喙鲸和亚成年柏氏中喙鲸等）