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)學模型推測,，聲吶通過復制另一種天敵發(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。2000年,，美國海軍曾宣布,，它們的聲吶試驗導致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,，并最終導致擱淺，但一些海洋生物學家推測,，聲吶發(fā)出的強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，因此氣栓癥的假設似乎難以自圓其說,。由美國馬薩諸塞州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(guī)避天敵,，柯氏喙鯨會重復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(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(shù)據(jù)引入這一數(shù)學模型,，從而繪制了3小時內(nèi),，鯨在30米到80米的海底重復下潛時，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(shù)學模型顯示,，如果鯨的肺在一系列的淺層潛水中沒有收縮,，那么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圣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(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。”