瓜头鲸（Peponocephala electra）在中大西洋赤道区域的分布及其鸣声特征描述

《Marine Mammal Science》：Melon-Headed Whale (Peponocephala electra) Occurrence in the Equatorial Mid-Atlantic Ocean With Descriptions of Their Whistles

首次记录赤道大西洋灰鲸的声学参数，使用拖曳式阵列和被动声学监测技术发现其叫声频率高于太平洋地区，可能与船只噪音或群体行为有关。

　　在热带大西洋水域中，关于鲸类的声学研究相对较少，尤其是对海洋性鲸类如“melon-headed whale”（melon-headed whale，*Peponocephala electra*）的研究更为有限。本文描述了这一物种在赤道中大西洋区域的首次视觉与声学记录，填补了该区域关于该鲸类声学模式的信息空白。研究使用了拖曳式水声阵列，包含四个水听器，并结合目击记录和照片进行物种确认。通过分析10项声学参数，我们发现melon-headed whale的鸣叫声在大多数与频率相关的参数上均高于此前在太平洋和印度洋记录的同类研究。这些鸣叫声的持续时间较短，大多数具有下扫（downsweep）轮廓，随后是上扫（upsweep）型。该研究对开发用于自动识别特定物种鸣叫声的声学探测器具有重要意义，同时，这一记录也为全球范围内该物种的分布模式提供了新的视角。

melon-headed whale是一种广泛分布于全球温暖热带和温带水域的齿鲸，其活动范围包括太平洋、印度洋以及墨西哥湾等区域。在太平洋水域，尤其是夏威夷附近，经常可以看到数百只的群体活动。然而，该物种更常见于深度超过2000米的海洋环境中。它们通常以群体形式出现，群体规模从17到1000只不等，平均在数百只左右。melon-headed whale与其他多种海洋哺乳动物互动，包括座头鲸（*Megaptera novaeangliae*）、粗糙齿鲸（*Steno bredanensis*）、热带斑纹海豚（*Stenella attenuata*）、短鳍领航鲸（*Globicephala macrorhynchus*）、侏儒抹香鲸（*Kogia sima*）、宽吻海豚（*Tursiops truncatus*）、弗拉士海豚（*Lagenodelphis hosei*）以及里索海豚（*Grampus griseus*）。此外，该物种也表现出对虎鲸（*Orcinus orca*）的回避行为。

melon-headed whale主要以小型群集鱼类和深海鱿鱼为食，其捕食行为多发生在夜间，且常与水下环境的复杂性有关。它们依赖回声定位来寻找食物并导航，特别是在能见度较低的条件下。声学行为的多样性与环境和行为活动密切相关。白天，尤其是下午，鲸类更多地参与休息和社交行为，鸣叫声较为频繁；而夜间则以捕食为主，回声定位的使用更加普遍。夜间回声定位的参数如峰值频率和中心频率通常会升高，这可能与环境噪声的增加有关。此外，声学行为的时空变化也反映出鲸类对环境变化的适应性。

在声学行为方面，melon-headed whale主要发出回声定位点击声、脉冲声以及鸣叫声。一些研究表明，部分个体在回声定位信号中呈现出从脉冲向音调信号的连续变化，这种变化可能用于个体识别、群体交流或社交互动。声学行为的变化也与昼夜节律有关，例如，白天的鸣叫声可能更多用于群体内部的交流，而夜晚则更多用于捕食。这些行为的差异为理解该物种的生态习性和生存策略提供了重要线索。

研究重点在于赤道中大西洋区域，该区域的声学记录极少。本文首次在这一区域进行了该物种的声学记录，为全球范围内的分布模式提供了新的数据支持。同时，我们还对巴西东北部和北部海域的SIMMAM数据库（Sistema de Apoio ao Monitoramento de Mamíferos Marinhos）进行了检索，发现该区域共有36条记录，其中77.8%为搁浅记录，22.2%为海上目击记录。值得注意的是，大多数记录集中在大陆架边缘附近，这可能与研究方法和数据收集的局限性有关。此外，本文还对赤道大西洋区域的声学参数进行了分析，发现其频率范围、持续时间等特征与其他研究区域存在显著差异。

在研究方法上，我们采用了两种主要手段：视觉调查和被动声学监测（PAM）。视觉调查由两名研究人员在船桥甲板上进行，观察时间为早上5点至下午5点，覆盖了船的左右两侧。观察过程中使用了双筒望远镜和裸眼进行记录，同时利用WinCruz软件实时记录物种识别、地理坐标和调查时间。PAM则使用了拖曳式四元素水声阵列，配合自定义的AUSET系统进行连续录音。这些数据随后通过PAMGuard软件进行分析，并保存为.wave格式文件。所有声学记录的信噪比均高于9 dB，确保了数据的可靠性。

通过对声学参数的分析，我们发现melon-headed whale的鸣叫声具有以下特征：频率范围从4.37 kHz到30.53 kHz，持续时间从0.07秒到2.80秒不等，平均为0.43秒。这些鸣叫声的起始频率和终止频率均高于此前在太平洋和印度洋记录的同类研究。此外，大多数鸣叫声没有谐波、拐点或步数，这表明其声学结构较为简单。其中，下扫型鸣叫声最为常见，占39.13%，其次是上扫型鸣叫声，占23.48%。这些结果对于开发自动识别系统和理解该物种的声学行为具有重要意义。

本文还对不同海域的melon-headed whale鸣叫声参数进行了比较。在赤道大西洋的记录中，起始频率和终止频率均高于其他研究区域，这可能与多种因素有关。例如，研究中提到的船只噪声可能对声学行为产生影响。在其他研究中，研究人员使用了自主记录器、DTAGs（数据记录器）或从船上缓慢接近动物的手持设备，这些方法可能减少了对动物行为的干扰。而本文的研究过程中，船只以5至8节的速度航行，且在目击时并未减速，这可能导致动物对船只产生警觉，从而改变其鸣叫声的频率特征。此外，高频率信号在水下传播距离较短，可能有助于动物在面对潜在捕食者时隐藏其位置。

从行为角度来看，melon-headed whale在赤道大西洋的群体活动表现出明显的快速游动和跳跃行为，这可能与它们的社交和觅食策略有关。在研究过程中，我们观察到一个由300至400只组成的群体，其行为特征与以往在太平洋记录的大型群体有所不同。例如，太平洋地区的记录中，鲸类的群体活动通常较为缓慢，且以社交为主，而在赤道大西洋，群体的快速游动可能与觅食活动有关。这些行为差异提示我们，melon-headed whale在不同地理区域可能表现出不同的生态适应性。

此外，本文的研究还揭示了该物种在巴西东北部和北部海域的分布情况。虽然SIMMAM数据库中记录了多个搁浅事件，但真正能够确认物种的海上目击记录非常有限。这表明，对于这一物种的生态研究仍存在较大的空白，尤其是在远离大陆架的深海区域。为了更全面地了解该物种的生态行为，需要增加在这些远程海域的研究投入。同时，本文的研究结果强调了声学记录在物种识别和生态研究中的重要性，尤其是在缺乏视觉观察的情况下，声学数据可以成为关键的替代手段。

最后，本文的结论指出，melon-headed whale在赤道大西洋的海洋性水域中具有稳定的声学特征和行为模式，其鸣叫声的结构相对简单且频率范围较广。这一研究不仅为全球范围内该物种的分布提供了新的数据，还为未来在海洋生态学和行为学方面的研究奠定了基础。由于该物种主要生活在深海区域，其生态特征和行为模式仍有许多未知之处。因此，未来的研究应更加关注这些深海区域，以获取更多关于该物种的生态和行为数据，从而更好地保护这一重要海洋生物。