Khi đứng trên bờ, thật khó để cảm nhận, nhưng bên dưới những con sóng, biển cả sống động với tiếng ngân nga không ngừng của một dàn nhạc dưới nước. Mặt nước có vẻ phẳng lặng, nhưng hãy lặn sâu hơn, bạn sẽ khám phá ra một thế giới hoàn toàn khác - một thế giới âm thanh thống trị.
Dưới độ sâu của đại dương, ánh sáng mặt trời chỉ có thể chiếu tới độ sâu 200 mét. Dưới độ sâu đó, quá trình quang hợp gần như không thể diễn ra, và ở độ sâu 1.000 mét, không một tia sáng nào có thể xuyên qua được.
Đây là biển sâu, môi trường sống lớn nhất và tối tăm nhất của Trái Đất. Tại đây, tầm quan trọng của âm thanh được nâng lên một tầm cao mới.
Vũ khí bí mật của cá voi
Cá heo và cá voi, vốn nổi tiếng với mức độ phụ thuộc cao vào âm thanh, sử dụng nó cho mọi thứ, từ định hướng đến giao tiếp. Những sinh vật này đã tiến hóa để trở thành chuyên gia âm thanh, dựa vào những âm thanh phức tạp để hiểu nhau, xác định môi trường xung quanh và thậm chí khẳng định sự thống trị. Không giống như con người, vốn là sinh vật thị giác, những loài động vật này đã phát triển một số hệ thống thính giác phức tạp và độc đáo nhất từng được tìm thấy trên Trái Đất.
Giáo sư Christopher Clark, một chuyên gia về cá voi tại Đại học Cornell, cho biết việc nghiên cứu khả năng phát âm của những loài động vật này đã dạy chúng ta rất nhiều về sự sáng tạo tiến hóa. Trên thực tế, con người đã dành 70 năm qua để cố gắng mô phỏng hệ thống phát âm của cá voi để tạo ra thiết bị sonar hiệu quả hơn. Về cơ bản, chúng ta đã học hỏi từ những sinh vật đã hoàn thiện kỹ thuật này trong hàng triệu năm.
Sóng âm nhanh hơn trong nước
Âm thanh truyền đi dưới nước nhanh hơn nhiều so với trong không khí. Trong nước biển, sóng âm có thể di chuyển với tốc độ 1.500 mét/giây, so với chỉ 340 mét/giây trong không khí. Tốc độ này nhanh hơn gấp bốn lần! Mật độ nước khiến nước trở thành môi trường hiệu quả hơn cho sóng âm truyền qua, đó là lý do tại sao các loài động vật biển phụ thuộc rất nhiều vào nước để giao tiếp.
Thích nghi với cuộc sống dưới nước
Tổ tiên của cá voi và cá heo từng sống trên cạn. Theo thời gian, khi thích nghi với cuộc sống dưới đại dương, giải phẫu của chúng đã thay đổi đáng kể. Mắt chúng co lại, chi trước tiến hóa thành vây, và chi sau hợp nhất thành đuôi. Lông của chúng biến mất, thay vào đó là một lớp mỡ dày giúp chúng giữ ấm trong vùng nước lạnh nhất.
Định vị bằng tiếng vang: Sonar của tự nhiên
Định vị bằng tiếng vang không chỉ có ở cá voi và cá heo. Ví dụ, loài dơi sử dụng một kỹ thuật tương tự để săn côn trùng. Giống như cá heo, dơi phát ra sóng âm tần số cao, sau đó sử dụng tiếng vang phản hồi để xác định vị trí con mồi. Trong môi trường tối tăm, chẳng hạn như hang động hoặc biển sâu, các sinh vật như dơi và cá voi đã tiến hóa để "nhìn" bằng âm thanh, định hướng thế giới mà không cần ánh sáng.
Giáo sư Rossiter, người nghiên cứu âm thanh ở động vật, giải thích rằng con người cũng có thể sử dụng định vị bằng tiếng vang. Ngay cả khi không có thị lực, người mù vẫn học được cách "nhìn" qua âm thanh, sử dụng tiếng vang để hiểu môi trường xung quanh. Khái niệm này không chỉ dành cho động vật; chúng ta cũng dựa vào âm thanh trong cuộc sống hàng ngày.
Thích nghi với âm thanh ở cá heo và cá voi
Cá heo và cá voi đã phát triển khả năng thính giác phi thường để phát triển mạnh dưới nước. Âm thanh đi vào cơ thể chúng trực tiếp hơn so với động vật trên cạn. Nước đặc hơn giúp sóng âm truyền dễ dàng vào tai của chúng, nơi chúng không gặp nhiều lực cản. Tuy nhiên, cách tiếp cận trực tiếp này có thể dẫn đến "giao thoa âm thanh" giữa hai tai, làm gián đoạn khả năng định vị chính xác nguồn âm thanh.
Để khắc phục điều này, cá voi và cá heo đã phát triển các túi khí chuyên biệt trong tai và cấu trúc tai giữa của chúng đã tiến hóa để di chuyển ra ngoài hộp sọ. Khả năng thích nghi độc đáo này cho phép chúng phát hiện âm thanh theo cách mà không loài động vật nào khác có thể làm được.
Nắm vững tần số cao
Trong thế giới động vật, cá heo nổi tiếng với khả năng nghe được những âm thanh có tần số cực cao. Dải tần số của chúng lên tới 160.000 Hz, vượt xa khả năng của con người hay thậm chí cả chó. Cá heo rất nhạy cảm với âm thanh có tần số cao, cho phép chúng giao tiếp và định hướng chính xác. Chúng là những chuyên gia về tần số cao của thế giới đại dương.
Bậc thầy của tần số thấp
Mặt khác, vua âm thanh tần số thấp là cá voi tấm sừng hàm, giống như cá voi xanh. Âm thanh tần số thấp của chúng truyền đi xa, dễ dàng đạt tới hàng ngàn km, khiến chúng trở thành vua của giao tiếp đường dài trong đại dương. Những âm thanh thấp này truyền đi xa hơn và ít bị méo tiếng hơn so với âm thanh có tần số cao, khiến chúng trở nên lý tưởng cho việc giao tiếp ở khoảng cách rất xa.
Giao tiếp đường dài
Cá voi tấm sừng hàm, giống như cá voi xanh, sử dụng một chiến lược thông minh để giao tiếp ở khoảng cách xa. Chúng tận dụng "kênh âm thanh đại dương sâu", còn được gọi là kênh SOFAR. Hiện tượng dưới nước độc đáo này cho phép sóng âm truyền đi xa với mức tổn thất năng lượng tối thiểu. Bằng cách sử dụng kênh này, cá voi có thể giao tiếp qua hàng ngàn km, vượt xa khả năng của sonar do con người tạo ra.
Cá voi: Bậc thầy của bài hát
Trong thế giới động vật, cá voi không chỉ là bậc thầy về âm thanh; Chúng cũng nắm giữ kỷ lục về việc tạo ra âm thanh lớn nhất. Tiếng kêu của cá voi xanh có thể đạt tới 180 decibel, tương đương với động cơ phản lực. Bên cạnh âm lượng lớn, cá voi, đặc biệt là cá voi lưng gù, còn được biết đến với những bài hát cực kỳ dài. Những bài hát này có thể kéo dài hàng giờ, với một đoạn dài tới 30 phút, được lặp đi lặp lại nhiều lần.
Lịch sử của những bài hát cá voi
Những bài hát cá voi trở nên nổi tiếng vào những năm 1950 khi các nhà khoa học đóng quân tại Bermuda vô tình ghi lại âm thanh của cá voi trong khi đang lắng nghe tiếng tàu ngầm. Mãi đến năm 1967, những bản ghi âm này mới được chia sẻ với công chúng. Việc phát hiện ra những bài hát cá voi đã góp phần khơi dậy một phong trào bảo vệ môi trường trên toàn thế giới, đặc biệt là khi mọi người biết rằng những sinh vật hùng vĩ này đang bị săn bắt đến mức gần như tuyệt chủng.
Bản giao hưởng ẩn giấu của đại dương sâu thẳm
Đại dương là một thế giới ẩn giấu, chứa đầy những âm thanh mạnh mẽ và tuyệt đẹp. Từ tiếng kêu the thé của cá heo đến tiếng hát trầm bổng, rền vang của cá voi xanh, âm thanh dưới nước hoàn toàn khác biệt so với bất cứ thứ gì chúng ta có thể tưởng tượng trên đất liền. Chúng ta mới chỉ bắt đầu hiểu được sự phức tạp trọn vẹn của bản giao hưởng đại dương này, và càng tìm hiểu, chúng ta càng nhận ra mọi thứ trong đại dương thực sự kết nối với nhau như thế nào.
Vì vậy, lần tới khi bạn ở gần bờ biển, hãy nhớ rằng bên dưới những con sóng, cả một thế giới âm thanh đang chờ đợi bạn khám phá!
