《Marine Mammal Science》：Chilean Dolphins (Cephalorhynchus eutropia) Produce Both Narrowband High-Frequency and Broadband Clicks
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大多数海豚物种产生宽带生物声纳脉冲声（clicks）用于回声定位猎物，并产生口哨声（whistles）和突发脉冲式叫声（burst-pulsed calls）用于交流。此前有7种海豚被报道仅产生窄带高频（NBHF）类型的脉冲声，与鼠海豚（porpoises）产
大多数海豚物种产生宽带生物声纳脉冲声（clicks）用于回声定位猎物，并产生口哨声（whistles）和突发脉冲式叫声（burst-pulsed calls）用于交流。此前有7种海豚被报道仅产生窄带高频（NBHF）类型的脉冲声，与鼠海豚（porpoises）产生的脉冲声非常相似。在本研究中，研究人员利用在智利南部对智利海豚（Cephalorhynchus eutropia）进行的水下声学记录，证明了其脉冲声目录包括高度刻板的NBHF脉冲声、具有较低中心频率和更宽频带的可变脉冲声，以及介于这两类之间的某些脉冲声。NBHF和宽带脉冲声均以序列（trains）、蜂鸣声（buzzes）和突发脉冲（burst-pulses）的形式产生。在13次智利海豚声学相遇中，有9次观察到宽带脉冲声与NBHF脉冲声共同出现，通常出现在社交相遇中。研究人员得出结论，C. eutropia能够以与Cephalorhynchus属其他成员相似的方式放松声学伪装。研究结果使得其他NBHF海豚也可能具有产生频率低于典型NBHF范围的脉冲声类型的能力。
本研究发表于《Marine Mammal Science》，旨在全面记录智利海豚（Cephalorhynchus eutropia）的声学行为。齿鲸（Odontocetes）依靠声音进行环境感知、猎物定位、捕食者规避和种内交流，其发声可大致分为生物声纳脉冲（回声定位click）、突发脉冲序列（burst-pulse）和口哨声（whistle）。大多数齿鲸产生短时程（10–100 μs）、宽频带（BB）回声定位click，而16种齿鲸则产生窄带高频（NBHF）click，其能量几乎全部位于100 kHz以上，峰值频率为125–140 kHz，典型带宽为10–20 kHz。此前NBHF物种被认为仅产生NBHF click，但后续研究发现Cephalorhynchus属中多个物种可同时产生NBHF和宽带click。智利海豚是该属中唯一尚未记录到宽带信号的物种，既有研究仅记录了其NBHF click，且未在社交行为中观测，可能造成信号类型的遗漏。因此，本研究通过在智利南部Corral Bay对野生智利海豚进行宽带水听器记录，旨在更完整地描述其声学目录。
研究人员于2023年1月在智利南部Valdivia河口附近的Corral Bay浅水海域（水深<15 m）开展野外记录。研究使用两个SoundTrap 300 HF高频水听器（采样率576 kHz，16位分辨率）置于3 m深处，同时利用无人机（DJI Phantom 4 Pro V2）和目视观察记录群体行为。共获得8小时1分钟的声学数据，涵盖13次声学相遇，群体大小为2–16头。研究者依据click间间隔（ICI）将脉冲信号分为click序列（train，ICI>10 ms）、觅食蜂鸣声（buzz，ICI从10 ms降至<5 ms）和突发脉冲序列（burst-pulse，ICI<10 ms），并根据频谱特征进一步划分为NBHF和宽带亚型。声学参数提取采用MATLAB程序，计算峰频、中心频率、带宽、Q值（中心频率/RMS带宽）和时长等，并使用主成分分析（PCA）和核密度估计（KDE）进行统计分析。
**3.1 智利海豚声学相遇**
在13次声学相遇中，10次记录到群体发生社交行为，部分群体接近船首乘浪。多数相遇（n=9）包含3–4对母幼对，其余仅为成年个体。结合无人机与视觉观察，确认记录期间无其他鲸类物种存在，确保了信号归属的准确性。研究记录了134次NBHF蜂鸣声、238次NBHF突发脉冲、107次宽带click序列、17次宽带蜂鸣声和145次宽带突发脉冲。NBHF click序列在所有相遇中均大量存在。
**3.2 脉冲声**
对222个满足信噪比标准的脉冲序列进行参数分析，宽带click相比NBHF click具有更低的中心频率、更宽的带宽和更短的时程。NBHF click序列的中位Q值为13.2，而NBHF蜂鸣声和突发脉冲的中位Q值分别为6.5和6.6，宽带三类信号的中位Q值在4–5之间。PCA结果显示，第一主成分（62.9%方差）主要由Q值和带宽参数决定，第二主成分（23.5%方差）由click时程和峰频决定，且PCA图上信号类型并未截然分开，提示脉冲信号沿连续体分布。KDE分析进一步表明，宽带信号的频率和带宽变异性大于NBHF信号。此外，研究还记录到9次罕见的click序列在同一序列内从NBHF结构逐渐过渡为宽带结构，支持连续体假说。
讨论部分指出，这是首次证明智利海豚能够产生宽带脉冲信号，表明其声学行为比以往认为的更灵活。结合同属其他物种（如Commerson's、Heaviside's、Hector's和Peale's海豚）的研究，Cephalorhynchus属并不单纯依赖NBHF信号，而是保留了产生宽带信号的能力。系统发育与生物声学证据支持将Peale's海豚和hourglass海豚归入Cephalorhynchus属，这强化了NBHF回声定位在齿鲸祖先中单一进化、后代保留更宽频带产生能力的假说。宽带信号主要出现在社交行为中，可能用于通信，并在捕食风险降低的环境中（如浅水、遮蔽海域）产生。Corral Bay为智利海豚提供了低风险、食物丰富的栖息环境，因此观测到宽带信号。
研究结论部分翻译如下：总之，智利海豚表现出比以往认为的更灵活的声学目录，产生NBHF和较低频率、更宽带宽的click，这些信号形成连续体。Peale's海豚和hourglass海豚纳入Cephalorhynchus属支持NBHF回声定位在齿鲸祖先中的单一进化起源，且后代物种保留了产生一定程度宽带click的能力。在Corral Bay，这些低频宽带click在不同群体类型的社交行为中均有出现，突显了信号使用随行为背景的变化。这些发现强调，需要将声学监测与行为和环境数据相结合，进行系统性综合研究，以充分描述Cephalorhynchus海豚的信号目录和功能。
