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(xué)家無法解釋的是,，作為對海軍聲吶試驗的響應(yīng),，這些冠軍有時竟會死于一些讓人類潛水員痛苦不堪的減壓疾病。一個新的數(shù)學(xué)模型推測,，聲吶通過復(fù)制另一種天敵發(fā)出的聲音,，迫使柯氏喙鯨采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(guān),。2000年，美國海軍曾宣布，它們的聲吶試驗導(dǎo)致6只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(diǎn)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,，并最終導(dǎo)致擱淺,，但一些海洋生物學(xué)家推測，聲吶發(fā)出的強(qiáng)烈聲波會迫使鯨浮出水面,。研究人員同時找到證據(jù),，在鯨體組織中發(fā)現(xiàn)了小氮泡，它們損害了鯨的器官,。相同的情況也出現(xiàn)在那些過快上浮的潛水者當(dāng)中,，即人們常說的氣栓癥。但是為了防止氮在體內(nèi)積聚,，鯨在潛水時通常都會屏住呼吸,，因此氣栓癥的假設(shè)似乎難以自圓其說。由美國馬薩諸塞州Woods Hole海洋學(xué)研究所的海洋生物學(xué)家Peter Tyack領(lǐng)導(dǎo)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(guī)避天敵，柯氏喙鯨會重復(fù)進(jìn)行一些較淺的下潛,。研究人員尋思,，是否正是這種行為導(dǎo)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(fā)出的聲音幾乎相同——能夠迫使鯨采用一種類似的淺層下潛模式,。因此,，研究人員用數(shù)學(xué)方法分析了柯氏喙鯨和海豚的潛水方式，旨在測試在這種重復(fù)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(xué)數(shù)據(jù)引入這一數(shù)學(xué)模型，從而繪制了3小時內(nèi),，鯨在30米到80米的海底重復(fù)下潛時,，氮泡體積在循環(huán)系統(tǒng)、大腦,、肌肉和脂肪組織中增長的情況,。

    科學(xué)家相信，在正常的潛水模式下,，當(dāng)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(rèn)為,，這是一種“聰明的機(jī)制”,，它能夠防止氮滲透到血液中。研究小組的數(shù)學(xué)模型顯示，如果鯨的肺在一系列的淺層潛水中沒有收縮,，那么增加的壓力將使氮泡向組織中擴(kuò)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(xué)》（Marine Mammal Science）上報告了這一研究成果,。

    美國加利福尼亞大學(xué)圣克魯斯分校的海洋生物學(xué)家Terrie Williams認(rèn)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(shí)用”,。一些新的研究彌補(bǔ)了模型假設(shè)存在的疏漏，例如用實(shí)際觀測來證實(shí)這種躲避天敵的行為,，這些都將幫助科學(xué)家最終確認(rèn)聲吶試驗的安全距離和規(guī)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,。”