发表在《多样性》杂志上的一项研究为齿鲸和海豚如何利用声波在水下世界导航提供了新的见解。鲸鱼和海豚没有外耳，依靠一种称为回声定位的技术在黑暗中导航和捕猎。就像喊叫和聆听回声一样，这些动物发出高亢的声音，这些声音从物体上反弹并反射回来，使它们能够绘制出周围的环境。

它们的头骨和气孔附近和内部的软组织是不对称的，这意味着一侧的结构比另一侧的结构更大或形状不同。这种“不平衡”能够产生声音。同时，充满脂肪的下颌骨将声波传导至内耳，使动物能够定位声音的来源(定向听觉)。

然而，鲸鱼和海豚如何进化出这种复杂的“内置声纳”尚不完全清楚。

现在，该研究由纽约理工学院解剖学教授兼系主任JonathanGeisler博士和加州大学古生物学博物馆古生物学家兼研究员RobertBoessenecker博士共同撰写，提供了重要线索。

研究人员分析了大量化石，其中包括异斑海豚属的两种古代海豚，其中一种对科学来说是新发现的。这些物种是齿鲸类的一些原始成员，齿鲸类是海洋哺乳动物的亚目，包括所有现存的回声定位鲸鱼和海豚。

爪蟾是一种长约3米的大型生物，25-3000万年前在北美东部水域游泳，可能以鱼类、鲨鱼、海龟和小型海洋哺乳动物为食。从外观上看，它类似于现代海豚，但有几颗互锁的臼齿状牙齿，很像陆地哺乳动物的祖先。

与今天的齿鲸相似，爪蟾的气孔周围不对称，尽管不像它现存的亲戚那么明显。值得注意的是，它的鼻子也明显向左扭曲和移动了几度。此前对其他古代鲸鱼(古鲸)的研究表明，这种“鼻子弯曲”可能与下颌脂肪体的不对称放置有关，从而增加了定向听觉能力。

然而，Xenorophus更进一步。它下颌的脂肪体(其功能类似于陆地哺乳动物的外耳)是倾斜的，进一步夸大了定向听觉。这种鼻子的弯曲和脂肪体的倾斜可能类似于猫头鹰的不对称耳朵，猫头鹰可以根据猎物的声音检测猎物的精确位置。

新的证据表明，爪蟾的气孔附近不对称性不太明显，可能不像活的齿鲸那样善于发出高音调的声音或听到高频。然而，它能够确定声音的位置。因此，爪蟾很可能标志着鲸鱼和海豚如何使用回声定位历史上的一个关键转变。

博塞内克说：“虽然这种不对称性在其他古代鲸鱼中也存在，但爪哇鲸却表现出了所有鲸鱼、海豚或鼠海豚中最强的，无论是现存的还是灭绝的。”“此外，虽然今天的齿鲸中以气孔为中心的不对称性可以追溯到爪蟾属和其他近亲，但今天已经不再看到口鼻部的扭曲和移动。这表明爪蟾属是理解鲸鱼和鲸鱼如何进化的关键拼图。海豚进化出了回声定位能力。”

此外，虽然许多科学家关注自然界的对称性，但盖斯勒表示，他们的新研究证明了检查不对称性的重要性。

“生物对称性，或者说身体部位在解剖平面上的镜像，是动物和人类进化史上的一个主要特征。然而，我们的研究表明，不对称性在适应不同环境方面发挥着重要作用，并且不对称性应该被对化石进行了仔细研究，而不是被视为个体差异或被认为是由地质扭曲引起的，”他说。

下一步，研究人员将检查其他齿鲸并寻找向一侧弯曲的口鼻部。这些未来的研究可能有助于确定该功能是否广泛存在。

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