海豚 The Oceanic Dolphin
視力
海豚那復雜的腦袋，夠竟有什麼作用？其中一工用就是去處理四周環境的資料，亦由此改變牠們的行為．由於海豚在水中生活，牠們所倚靠的知覺器官和我們（或其他陸上動物）所用的十分不同．人類和其他靈長類動物，十分依賴視力，在白日，通常有充足的陽光，提供我們四周的環境資料．在水中，情況不同，即使在十分清澈的水域，在水深10m，也有90%的光被完全吸收，在40m時，就有99%被吸收，400m以下就是黑黑一片，除了一些深海中的發光生物外，即使是良好情況，能見度也只有少於60m，因此一條大鯨魚，可能連自己的尾(fluke)也看不見．
但是鯨魚（除了一些河流的海豚）擁有具功能的眼睛的，當然牠們的眼睛是改良致可以?擋強力水壓，而且折射系統也改良到在水中可以看到立體影像．一條在水面的海豚可以靠牠幾乎球狀的晶狀體折射，看到清楚的環境，但當牠們浮出水面，額外的折射會在角膜(cornea)和空氣之間形成，令到牠變得非常近視，這和潛水員相反，潛水員是在空氣中看得清楚，而在水底，除非戴上潛水面具，會看得十分不清．海豚和鯨魚其實也用眼睛去看水面水的情況，名為Spy-hopping，牠們可能收縮眼睛的瞳孔去改良上述情況的，靠這樣做，可以把晶狀體的瞳孔收細，這瞳孔，很多攝影師也知道，可以加深焦點，水底和水面的不同情況會仗牠們的眼睛去改變，令牠們有正常視力，就如潛水員在潛水時戴上潛水面具一樣．
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聽覺
對於鯨類動物而言，另一更重的感知器官是聽覺．聲音在水中流動得比在空氣中快，而且更重要是，聲音不會在水中變細得很快，即是聽得見的距離，可以較長．人類潛水員，把頭放進水中，可能不把聽到的聲音當是一種資料，因為方向辨別的功能在水中已消失，我們可以辨別聲音的方向，是因為耳朵在頭的兩邊，有些動物，為了更能辨別方向，長有大大的，可移動的外部生耳朵，腦中把兩邊所接收的聲音作比較可以使我們知道聲音來源位置．在水中，聲音進入耳朵的途徑，不只是從可聽到這渠道，而且也在頭部在水之中的震動和其他頭部內的聲音，直接把聲音傳致成為我們所聽到的聲音，尤其是頭部內的骨頭，直接傳音到耳中．
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鯨類的耳朵就改良到可以辨別方向的功能．鯨類動物耳內的器官，不是深入在頭骨之內，而只是徵徵地和頭骨相連，圍住耳的內部和中部的骨頭，是岩石般堅硬和鼓皮的(petrosal
and tympanic)，而再包在外的是sinuses，而附在側是裝滿良好的氣泡沫的油性的乳狀液(oil-mucus
emulsion)．這是一個良好的聲音絕緣體，所以，即使聲音從鯨魚整個頭部進入牠的耳朵，和潛水員一樣，內耳是孤立起來的． |
除了狹窄的聲音連接管道外，這不是一條開放的管道，和陸上動物一樣，但也可以是組織絲（在無齒類鯨魚）或狹窄的管道（在有齒類），雖然十分細少，但這部份在聽覺的深討中，這正是聲音從外界進入鯨魚耳朵的通道．
鯨魚耳的中部沒有太大的改變，在所有哺乳類動物中，耳部也包括：小骨(ossicles)的系統，附在耳鼓(ear
drum)的錘骨(malleus)，連接到鐙骨(stapes)的砧骨(incus)，和鐙骨，都是傳達聲音到橢圓形的耳鍋(cochlea)，這些鯨類動物也有．但是，由於聲音的震動在水中的移動充足度，是比起在陸地上的細大概六十倍，而壓力的充足度則六十倍大過陸上的情況，因此，雖然鯨類有和一般哺乳類動物相似的耳，而這耳也需要經過改良．這種改良是改變杠桿系統的長度，這系統是由三耳小骨組成的：包括錘骨(malleus)，砧骨(incus)和鐙骨(stapes)，因此聲音震動到耳鍋接收之時，即使水裡，也和在空氣中有相同的特質．
| 鯨類那復雜和完美的聽覺系統是奇異罕見的，我們對此所知的資料，多數也來自兩位英國生物學家，他們是Francis
Fraser和Peter Purves．除了上述的東西，他們也說明鯨類動物的耳骨如何安排，可以避免由頭骨所產的共鳴需動傳到耳內，又說明聽覺管道(auditory
meatus)如何前後移動，目的是令到兩耳各有不同接收，使鯨魚可分別聲音來源，他們也說明整個耳部系統在深水中，如何受到保護致免受損，如當鯨魚潛入水底，耳部受到壓縮，血液會擴入耳的空間彌補空位． |
risso's dolphin
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發聲系統
海豚不止是被動的聆聽者，這在公元前400已被Aristotle所提及
「海豚，當牠躍出水面，會發出吱吱尖叫聲，還在空氣中呻吟著．．．這一切一切是因為海豚有發聲系統，附著氣管和肺，而且有舌頭，或使用牠的唇，海豚可以發出說話般、發音清晰的叫聲．」
在海豚發出的聚多聲音中，最令人感興趣的是吱吱的尖叫，或咯咯吱吱聲，如果我們分析這些聲音，可以發現到牠們是在作一連串的聲音，這些聲音是十分短的跳動聲，或「拍答」聲，每一拍答只有不足一秒，發出時是以一系列，有概一秒40-50次，不過這數目可以有很大改變，直到這些聲音的頻率到每秒鍾百餘次時，我們所聽到就像是移動木門時那「倚倚」聲．
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聲音的內裡意思
| 這些聲音可以戴著很多迅息，不單只不同種海豚會發不同的聽音，而且同類海豚也會各自發出各自獨特的聲音．在美國，John
Dreber，研究海豚的發聲，他錄製了樽鼻海豚六種特別的聲音，然後反復聆聽研究，第一種聲音，John名它為upward
slide，被表了「尋找」的意思，這是對於新刺激是十分常見的回應．第二種是downward
slide，這是痛苦是常聽到的聲音．而另一種是「高低高」的聲音(rising-falling-rising)，這種聲音會令海豚突然興奮起來，而且會使海豚陰莖豎立，Rise-fall-rise-fall可以使海豚興奮，而Fall-rise-fall-rise則可以使海豚抑壓著． |
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海豚聲音是否在談情說愛？
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我們必須對上述的聲音意思的研究結果小心地閱讀，這些聲音不竟不是說話，說話是需要經過學習才會有的，而海豚的那些聲音是與生俱來的，不用學習．海豚所發出的聲音，有什麼活動，可能最有用且最為確定的，就是回音定位(echo-location,
or sonar)．
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回音定位
回音定位是海豚對著一目標發出聲音，然後等待回音，海豚便會量度這回聲回來的速度，來決定位置．在水中，聲音速率是固定的，所以那目標和海豚之間的距離是可以量度得到．在一艘船上，這回音系統是電子裝置的，利用電腦計算，而海豚則用牠的腦袋計算．對於我們人類，海豚（和蝙蝠都是用echo-location）使用這種回音來定位是難以想像的，以這系統，海豚可以在黑暗中避開障礙物，或用它來找尋食物，不過難以分別魚的不同大小，一條海豚被發現原來只可以分別9.5mm以內的大小，當海豚對這種細小東西作大小比較時，牠會發出較長和長短較不一的聲音，這可算是對四周環境的質問．
要這回音定位系統有功用，聲音的能量必需要到達到目標，Ken Norris在加利福尼亞洲研究海豚，根據他的發現，海豚的聲音不是從喉頭發出，而是在噴氣孔對下的位置發出，可算是在鼻子的位置，聲音發起之後，會在頭骨內反射，像拋物線般的方向，最後集中到一處，這系統十分精巧，Norris說頭部像瓜狀可作聲音收集調查器，收回回音，再經過下顎的關節，直接把聲音傳到內耳．
這是高明的理論，但不為所有科學家接受．Peter Purves認為海豚的聲音是從喉頭發出的，因為，在傳統哺乳類動物當中，頭部最前的位置，不可能是反射的作用處，而且咀部像「瓜狀」處，也沒有聲學的法則，Purves認為海豚的聲音，是以頭部內復雜的頭骨和軟骨所產生．這問題直致現今還未確．
| 海豚之所以擁有很大的腦袋，就是因為這回音定位系統．一條樽鼻海豚，連接耳朵和腦的神經系統，就有67900條纖維，比起人類多兩倍，更多過聽覺極度靈敏的貓，而且，這部份的腦部是經過大大的發展，海豚腦的外皮有很多紋，可能就是用來處理大量聽覺收集回來的資料，聽覺資料其實是極需要腦部來處理的． |
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Ken Norris和一位丹麥藉的同事，Bertil Mobl，說出另一種回音定位的功用，這就是用range-and-direction-finding去找獵物，並且以聲音嚇暈牠．我們對有齒類鯨魚(odontocetes)如何捉食物十分迷惑，不只是海豚有十分美好的牙齒，有些鯨魚有些差少許的牙齒，其實也是十分有功用的．海豚所發出的聲音，其實是擁有能量的，研究員有試過以聲音殺死魚類，情況就和在鯨魚附近的一樣，鯨魚更可以在一段距離內進行，因為水使聲音變弱是很微弱的．這種聲音殺死魚類的概念（在加利福尼亞洲最為奇異）是有計謀的，不過到現在也很少有力証據去証明這概念．如果海豚、sperm
whale、beaked whale經常使用這種方法，我們應該很容易收集到這些聲音，但到現在也沒有明確地錄到這些聲音，即使在研究海豚的地方也是沒有．在Santa
Cruz的Long Marine Laboratory正在進行有關研究，我們應該在確實証據出現之前，不可猜想，而應保留判斷．
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擱淺
另一對海豚的理論，雖然也無結論証明，就是有關鯨魚航游和擱淺的問題．鯨魚擱淺已引起我們關心和好奇已有世紀多．在英國，鯨魚是皇族的魚，而且是王權的財產，對鯨魚在當地擱淺有著極之詳細的記錄．當鯨魚在海中死亡，不論是自然的還是意外，會使鯨魚膨脹並漂流直至牠們漂上岸．鯨魚未死而擱淺，是較少見的，英國的記錄中，在3000記錄中只佔137，這其實表示了一項重要但罕為人知的迅息，這就是地磁分佈(geophysical
pattern)，地球整體地磁方向的遍佈(geomagnetic field)．Margaret Klinowska表示，所有在英國擱淺的鯨豚，都是發生在地磁輪廓和海岸線成九十度直角處，她說鯨豚都完全依靠地磁方向來作為地圖，牠們不用方向的差異(directional
differences)（我們指南計所用的），而用細少的比較差異(relative differences)作藍圖．
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這地磁方向會每日都在變動，這是可能鯨魚使用這些變動來作計時器和計算牠們游了幾遠，鯨魚就是學會，或先天傾向去跟隨這不變的箹統，即是去跟隨地磁方向的導航，這本能可能就是鯨魚導航的系統． |
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何時擱淺？
Klinowska發覺鯨魚活生生擱淺多數是在白晝，而這時也是鯨魚的地磁波被太陽的能量或其他不規的變化所相反掉．在英國南面的海岸，在一個早上地磁受到擾亂，兩日後就有鯨魚擱淺，而在北面的海岸，則在一天半後有鯨魚擱淺．我們這時看看地磁的分佈，Klinowska發現在英國有兩處主要的地磁相交，一處是，從蘇格蘭海岸游大概一天半到達之處，另一則是在南面大概游兩日，這說明鯨魚在離岸遠處時已經弄錯了方向，之後繼續游，游向岸，不轉方向，再游上岸．這理論可以被很多例子證明，許多鯨魚在擱淺之後，被人帶回水中，但不久鯨魚又游回岸上，這些鯨魚，已被說服了這就是正確的路了．
如果鯨魚真是用這地磁方向導航，牠就需要一個檢出器(detector)，這可能是那磁鐵(magnetite)，這是鐵磁力氧化(magnetic
oxide)，可在common dolphin的腦中找到（在白鴿中也可以找到）．但是，這磁鐵是提供有關field
direction的資料，而Margaret Klinowska的理論，鯨豚需要的是relative field．有關這方面，也是一項熱門的題目．
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