2.跳入水中也可以作為壹種攻擊、挑戰、展示力量或求愛的動作。
附錄:全文
鯨魚為什麽要跳？
(文中相關圖片見/source/czsw/brdyx/801 _ sr.asp。)
鯨魚的潛水動作似乎有目的。它與鯨類的群體生活特征有關，可能在交流中起作用。
鯨魚躍出水面幾乎是動物能完成的最有力的單壹動作。英文名為“breaching”，是18和19世紀的捕鯨者對這壹戲劇性動作的專用術語，研究人員至今仍在使用。鯨魚有巨大的身體和重量，但它們能飛。人們不禁要問:這種動物為什麽要這樣做？
鯨魚潛水為大多數觀眾提供了壹個觀察全貌的好機會，留下了豐富多彩的印象。1939年，J.N .雷諾茲在《燈籠褲》中為讀者描述了太平洋捕鯨的冒險經歷。他寫道，“有時，壹個巨大而不體面的身體突然從水中躍起，然後迅速落入水中，濺起浪花，就像壹些大腹便便的市議員跳蘇格蘭高地舞壹樣。”對於赫爾曼·梅爾維爾來說，鯨魚的潛水動作太棒了。梅爾維爾在《莫比·迪克》中寫道，“抹香鯨以最大速度從無限深淵中躍出”，“抹香鯨的整個身體躍上空中，堆起耀眼的泡沫山，其雄姿遠在七八海裏之外都能看到。抖落天空的波浪，仿佛是它的長須。”
前幾個世紀的捕鯨者在緩慢行駛的帆船上搜尋目標時，有很多機會看到他們想要捕捉的鯨魚。多年來，捕鯨者談論的軼事形成了描述鯨魚潛水和其他行為的藍圖。人們對鯨魚潛水提出了各種個性化的解釋，比如吃東西、伸懶腰、娛樂、被箭魚追逐、對捕鯨者的壹種挑釁行為。
在過去的幾年中，對遠海鯨魚的科學調查已經開始獲得關於它們各種行為(包括潛水)的有用的定量信息。美國野生動物基金會的羅傑·佩恩(Roger Payne)和他的助手對阿根廷瓦爾代半島沿岸的露脊鯨進行了長期研究，取得了許多深入的見解。其他重要的研究，包括加州大學聖克魯斯分校的肯尼斯·S·諾裏斯和其他幾位學者對下加利福尼亞海岸灰鯨的研究；加州大學聖克魯斯分校的詹姆斯·達林和伍茲·霍爾、海洋研究所的彼得·泰克等人對夏威夷海岸的座頭鯨進行了研究。我自己的工作主要是研究夏季紐芬蘭附近北大西洋西部的座頭鯨和冬季西印度洋群島的“銀島”座頭鯨。
長期的觀察對於了解鯨魚的潛水行為非常重要，因為這種現象在平日是很少見的。大多數鯨魚很難看到它們跳壹次。所以通常需要很多年才能見證相當數量的跳躍。在這方面，對“鄞州”的研究尤為重要。冬天，座頭鯨聚集在北大西洋西部，在那裏交配和繁殖。聚集的密度大約是每平方公裏壹條鯨魚。他們中的許多人不得不跳入水中:為了估計整個鯨群的大小，我們航行了200公裏穿越“鄞州”。在這個過程中，密集的小群體(壹般包含1 ~ 4頭鯨)中有20%的鯨跳入水中。
座頭鯨壹跳要舉起相當於485人(平均體重68kg)的生物量。最大的座頭鯨將近15米長，重達33噸。
座頭鯨和其他壹些鯨魚可以完全跳出水面，或者只露出半個身體就能輕松上升流。超過四分之壹的座頭鯨的跳躍屬於將身體至少70%露出水面的跳躍。但整條鯨魚完全露出水面的情況很少見。座頭鯨與海面成70度角跳躍。
佩恩從懸崖和小飛機上觀察了露脊鯨的潛水過程。鯨魚總是水平遊泳，直到它們獲得足夠的速度。達到壹定程度後，它的頭向上傾斜，揚起尾巴葉子。這樣，水平力就轉化為垂直力，這樣鯨魚就浮出了水面。因為它是水平移動的，鯨魚只能在幾米深的水中跳躍。
鯨魚還可以做出其他看起來類似跳水的動作。其中之壹就是向前沖刺。在這項特技中，鯨魚沖刺不超過其身體的40%。沖刺可以是水平的，垂直的，或者兩者之間的任何角度。鯨魚可以選擇某個方向，讓自己的背部或腹面處於最高點，也可以側著身子遊。鯨魚沖過來的時候，嘴巴往往是閉著的，但有時嘴裏會有浮遊生物或小魚。因此，人們常常認為奔忙可能與覓食有關。在壹大群鯨魚中，當它們想要打敗對方的時候，比如2 ~ 10頭公鯨競爭接近壹頭母鯨的時候，座頭鯨也會大打出手。鯨魚在水下遊泳，不小心劃破了水面。這種匆忙有時會發生。另壹方面，潛水似乎是壹種有目的的活動。
壹些海洋動物有意識地躍出水面的另壹種活動是“海豚遊泳”，即海洋動物快速遊泳時所做的壹系列水平跳躍。不列顛哥倫比亞大學的Bobert W.Blake計算出，通過這種跳躍，小鯨魚或海豚可以將摩擦阻力降至最低。他還指出，大鯨魚不會從海豚遊泳中受益。的確，我從未見過座頭鯨這樣做。
鯨魚的潛水動作可以分為兩種，壹種可以稱為“腹拍”，壹種是純潛水。
腹部劃水是鯨魚在整個潛水過程中背部始終朝上，然後用腹部接觸水面。純潛水動作是鯨魚從海裏側身躍起，腳蹼拍打旋轉上升，最後背部落水。座頭鯨的純潛水動作約占80%，而腹部拍打動作約占20%。
很容易看到鯨魚做拍打腹部的動作噴水。佩恩認為，拍打腹部對鯨魚和人類壹樣痛苦。但腹拍動作比純跳水動作使噴嘴離開水面的時間更長。所以鯨魚在潛水的過程中需要呼吸的時候就會選擇這個動作。
鯨魚的潛水動作往往要連續進行幾次。個別鯨魚每40秒左右跳入水中，可連續跳入水中數分鐘。
北大西洋西部密集的小群座頭鯨平均潛水頻率為9.4次(這個平均值包括了連續過程中只有壹次潛水的情況)。通常，壹個連續過程中的所有跳躍似乎都是由壹種海洋動物完成的。在鄞州，我們觀測到了壹次7分鐘130次的連續跳水過程。很可能所有這些動作都是由同壹只海洋動物完成的。
連續跳水的趨勢是腹拍接著腹拍，純跳水接著純跳水。無論是座頭鯨還是露脊鯨，在壹個連續的過程中，它們的身體總是傾向於越來越少地暴露在水中。人們很自然地認為鯨魚可能累了。
鯨魚潛水時消耗多少能量？它離開水的時候有多強？利用潛水鯨照片的計算，我用小型計算機模擬了這個過程。在壹次全跳過程中(大部分身體以35°的角度離開水面)，壹條12m的成年座頭鯨以15節(17英裏每小時)的速度躍出水面。因為這幾乎是它能達到的最大速度，壹次完整的跳躍代表了座頭鯨推進力的極限。
完成這樣壹個跳水動作所需要的能量約為2500千卡。鯨類動物在休息時的代謝率約為每天30萬千卡。這樣，壹次潛水動作所消耗的能量略低於鯨魚每日最低熱量需求的1%。這種能量相當於鯨魚吃2.6公斤細鱗魚釋放的能量。毛鱗魚是
座頭鯨的主要食物，它壹次可以吃掉100公斤的毛鱗魚。因此，在水中的壹跳在鯨魚的日常能量消耗中並不占據特別重要的位置。然而，20次或更多次的連續跳躍會消耗相當多的能量。所以自然，持續的潛水每次都會弱壹些。
現在還很難說清楚:鯨魚為什麽要跳入水中？對巨鯨行為的研究有點類似於天文學。在廣闊的視野中，目標往往只是模糊地壹閃而過。觀察者無法做實驗，只能在數據不足的情況下做出推論。在這種情況下，研究壹項活動的功能的壹種方法是調查這項活動的原因和結果。
我曾經在壹艘小帆船上跟隨成群的座頭鯨數百小時，從早到晚了解它們的日常活動。通過這項工作，再加上佩恩等人的觀察，獲得了鯨魚潛水條件的清晰圖像。它無法畫出壹套關於鯨魚潛水的嚴格法律；在高級動物行為的研究中，這樣嚴格的法律通常是不存在的。最好的方法是從統計學的角度提出壹些有意義的趨勢。這種趨勢表明，潛水行為主要與鯨魚的群體交流有關，很可能與它們的交流和玩耍(指小鯨魚)有關。
當壹個密集的小群體(兩條以上的鯨魚)分成兩組，或者兩個密集的小群體(有時每個小群體只有壹條鯨魚)合並時，往往會發生水躍動作。尾鰭觸水(鯨魚的尾鰭拍打在水面上)的15分鐘內經常發生跳躍。同樣，也可能與鰭狀肢擊水(鰭狀肢升至水面，向下拍打)等動作有關。洛克菲勒大學的克裏斯托弗·W·克拉克和佩恩也在露脊鯨身上觀察到了類似的現象。
以下壹點值得註意，這也與上述觀點明顯矛盾:座頭鯨在夏季的潛水行為較少。即使小群體經常分開或合並，也很少跳入水中。但是，交配和分娩發生在冬天，可能是這樣的群體交流比夏天更重要。因此，潛水率不僅與群體互動的次數有關，還與它們在鯨類生活中的重要性有關。
通過觀察不同種類鯨魚的潛水率，我們可以看到潛水和群體交流活動之間的另壹種聯系。在調查這個問題的時候，我列了壹個平均體重與體長立方之比的表格，可以顯示鯨魚的胖瘦程度。可以猜測，比較胖的鯨魚不喜歡潛水，因為從流體力學的角度來看是不利的。然而奇怪的是，觀察顯示，越胖的鯨魚跳得越頻繁。
露脊鯨、灰鯨和座頭鯨這三種被研究最多的肥胖物種在冬天聚集在傳統的繁殖地。它們很少在那裏進食，靠儲存在厚厚脂肪層中的能量為生。在這些繁殖地，鯨魚頻繁地群居交流，有時會很活躍，在那裏它們能看到最多的跳躍。
相反，藍鯨、長須鯨和灰鯨——它們都很細長——冬天不經常去這些繁殖地，它們分散在各處。這可能會減少他們的能量消耗，所以沒有必要有厚厚的脂肪層。他們可以利用強大的低頻聲音和可能的壹夫壹妻制群聚來接近他們的配偶。簡而言之，他們很少有近距離的集群交流。
雖然我們對北極露脊鯨、長褶須鯨或小鯨的群體模式了解不多，但近距離觀察的總體印象是，這些群居交流較多的須鯨種類，潛水率也較高。抹香鯨是壹種長著牙齒，經常潛水的鯨魚，它們有著特別復雜的分組方式。
潛水研究提供的其他線索有哪些？幾項獨立研究的壹個意外發現是，當風力繼續增大時。鯨魚跳入水中的頻率也增加了。當鯨魚試圖在強風中擺脫海浪呼吸空氣時，頻率不會突然增加，而是在中等風速下逐漸增加。佩恩推測，當海洋中的風浪掩蓋了鯨魚的正常聲音時，鯨魚可能會利用跳出水面和回到水中的拍打聲作為交流手段。
佩恩還做了另壹個發現，讓他認為潛水可能有信號功能:露脊鯨潛水會再次喚起潛水。換句話說，當有鯨魚在附近跳躍時，單個鯨魚跳躍的可能性就會增加。出於對這壹發現的好奇，我完成了對鄞州剖面譜分析程序的壹些初步研究。結果表明，跳入水中的座頭鯨形成壹些直徑為10 km的群體。如果壹條鯨魚在另壹條正在潛水的鯨魚的10公裏範圍內，很可能這條鯨魚會跳。在旺季，壹群座頭鯨可能有100頭，其中10 ~ 15頭可能正在潛水。條件好的時候，他們有望聽到幾公裏外的跳水聲。因此。這些發現支持了佩恩的假設，即潛水具有信號功能。如果其他鯨魚看到或聽到某種跳躍，信息就會傳播開來。這個信息至少是“壹條鯨魚跳進了水裏”
潛水是傳播其他信息的有效方式嗎？對於海面觀察者來說，潛水形成了壯觀的景象和宏大的聲音，但其他鯨魚在潛水時是在水面以下的。即使在最幹凈的水中，水下視線的極限也只有50米左右。但是在有利的條件下，聲音在海水中傳播得相當遠。所以問題就變成了跳進水裏不發音能不能發出很大的聲音(至少在幾個頻率範圍內)。我們對跳躍產生的水下聲音的強度知之甚少。鯨魚是否試圖將潛水的聲音輸出最大化，目前還不得而知。
跳入水中也可以作為壹種攻擊、挑戰、展示力量或求愛的動作。侵略的動機似乎不大可能。鯨魚是壹種表面光滑、緩沖性好的動物。所以很難想象潛水會造成嚴重傷害，除非受害者比潛水者弱很多。我知道有壹次壹只座頭鯨在紐芬蘭海岸做壹系列跳躍時撞上了壹只小船，但似乎這件事是偶然的，而不是鯨魚的侵略行為。我在船上跟蹤鯨魚好幾個月，觀察了數千次潛水，但我從未感到它們中的任何壹次對人類具有侵略性。更重要的是，鯨魚可以通過拍打鰭狀肢更有效地表現出攻擊性。
做壹個純粹的潛水動作是鯨魚在視覺和聽覺範圍內向所有其他鯨魚展示自己最大力量的表現，所以潛水對於尋求配偶、挑戰和展示強壯的體格是有用的。母鯨對配偶的選擇至少部分基於潛水的力量，或者在壹系列潛水中保持強大能量或聲音輸出的能力。通過這種方式，雄鯨會證明自己身體強壯，精力充沛，從而間接證明自己基因健康。
類似於這種關系，潛水也有助於向其他尋求雌鯨的對手挑戰和展示實力。當雄鯨之間出現這種競爭時，我們經常可以看到露脊鯨和座頭鯨的潛水動作。
人們還應該考慮到有些模糊的玩耍概念。當動物完成壹個沒有直接明顯作用的動作時，人們稱之為玩耍。所以這個概念就變成了壹些不可理解的行為的混合體，潛水行為也經常包含在內。最近，玩耍的概念引起了幾位生物學家和動物行為研究者的嚴重關註，現在它已被視為壹種有效的(但難以定義的)行為。如果潛水是鯨魚的壹項重要活動，如果活動方式影響其效果，那麽就有很好的理由解釋為什麽鯨魚幼崽和可能的成年鯨魚會這樣“玩耍”。
跳水具有被動物行為學家稱為玩耍的其他活動的大部分特征:在集群環境中非常常見，且多為幼鯨所為。在很多場合，它沒有明顯的作用。壹些研究人員推測，對於其他幼小動物來說，玩耍的目的是幫助肌肉發育；對於幼鯨來說，潛水可以做到這壹點。
最壯觀的潛水活動是由幼鯨完成的。露脊鯨、灰鯨和座頭鯨幼崽只有幾周大的時候就開始跳入水中，而且非常激烈，經常連續多次跳入水中。在西印度群島的鄞州，年輕的鯨魚經常比成熟的鯨魚跳得更頻繁。事實上，成年鯨魚很少經常從事像玩耍這樣的劇烈活動。所以，對於成年鯨魚來說，玩耍並不能作為潛水的主要目的。
我報告的發現和引入假說都沒有指出潛水的任何明確功能。證據表明，這種活動具有多種功能。雖然與群集行為和身體技能信號的特征有很強的相關性，但沒有決定性的證據支持這兩個假設。
我的主觀評價是，潛水行為通常是用來加強其他視覺和聽覺的交流手段。這是壹種感情的表達。就像人們可以提高嗓門，做手勢，甚至跳躍來強調壹件事壹樣，對於鯨魚來說，那就是潛水。像偷聽者壹樣，人類觀察者經常錯過這些信息，只註意那些明顯的特征。