在許多民族的古代故事里,都把海豚描寫成慈善的動物,時常引導(dǎo)人們脫離危險(xiǎn),挽救性命。如今我們知道了他們有一種特別的聲納能力,并且正在努力利用這種原理尋求新的通訊方法。另一種科學(xué)研究是設(shè)法評估這些杰出動物的自我意識和智力。
在全世界,無論野生的或伺養(yǎng)的海豚,都能看見它們玩水泡。其實(shí)這并非只是玩玩而已。許多動物有玩具,但是除了人類之外,還有什么動物能夠嘗試發(fā)展和改進(jìn)它們的娛樂技巧,來打發(fā)時間呢?大家知道練習(xí)帆板運(yùn)動,如果不懂得關(guān)于踏板、帆和風(fēng)的力學(xué)知識、物理知識,帆板就會在水中不斷翻到。
優(yōu)秀籃球運(yùn)動員經(jīng)常練習(xí)投籃,計(jì)算機(jī)游戲愛好者仿佛粘牢在計(jì)算機(jī)顯示器前面。這種活動方式原以為只有人類才會采用,但是對海豚智力的總體研究卻顯示出一些令人驚奇的發(fā)現(xiàn)。這些觀測不限于一只特定的海豚,而是廣泛考察亞馬遜河中的海豚,寬吻海豚,以及太平洋的和大西洋的斑點(diǎn)海豚。
在數(shù)學(xué)里,我們想到球面、環(huán)面、平行螺線和空間螺旋線,是把它們看成復(fù)雜的數(shù)學(xué)形式,不一定當(dāng)做玩具。面對海豚,很明顯,它們是一種娛樂形式。
海豚怎樣創(chuàng)造這些玩具并且使用它們呢?在檀香山,從海洋公園的水下實(shí)驗(yàn)室里觀察寬吻海豚,實(shí)施一項(xiàng)海豚計(jì)劃,進(jìn)行關(guān)于海豚智力和行為的科學(xué)研究。這里有一群海豚展示了海水泡沫數(shù)學(xué)的特殊趣味和魅力。在括撲學(xué)中,球面不能連續(xù)變行成為救生圈。
無論怎樣將它拉長、壓扁和扭曲,它決不會變成一個環(huán)面。但是在海豚世界里,利用關(guān)于水的物理定律,球面卻不難變成環(huán)面。環(huán)形水泡的玩法,有何特別之處呢?海豚做的這些環(huán)狀或其他形狀的水泡,不是遵照命令,也不為報(bào)酬、食物。
根據(jù)觀察,它們制作水泡是為了消遣,并且用來加強(qiáng)它們的通訊聯(lián)絡(luò)。據(jù)信,一只接受到聲納和水泡訊號的海豚,使用它自己的聲納來幫助譯解訊號傳達(dá)的消息。此外,海豚計(jì)劃的觀測還發(fā)現(xiàn),某些海豚能夠駕馭水泡的物理性質(zhì),并會利用漩渦。
因?yàn)樵谒嬉韵拢菹路降暮K畨簭?qiáng)大于上方壓強(qiáng),這種壓強(qiáng)的差距形成一股向上的力,頂直水泡垂直上升,并且頂破水泡,刺出一個通往球心的穿孔,形成環(huán)面。通常會產(chǎn)生一個豎直的漩渦穿過環(huán)面的中心線,將水泡直接送上水面。但是這些海豚已經(jīng)理解漩渦是如何工作,并且已經(jīng)想出辦法讓環(huán)面沿水平方向移動,而不是垂直移動。
此外,通過實(shí)驗(yàn),有些海豚已經(jīng)學(xué)會利用它們的鰭和身體運(yùn)動,產(chǎn)生水平的漩渦。利用它們的聲納,它們找到漩渦的眼或中心的精確位置。這是漩渦里壓強(qiáng)最低的地方,而且就在這里,海豚制作氣泡,跟隨漩渦,走一條螺旋形路線,這些氣泡匯集起來,形成一股螺旋形氣流,沿著水平方向移動。
技藝高超的海豚,造成的泡沫雕塑光滑而又光亮,作為藝術(shù)品使那些新手海豚相形見拙。另一個吸引人的因素是海豚的泡沫游戲和實(shí)驗(yàn)并非所有海豚天生局會做的。事實(shí)上,在海豚計(jì)劃的一項(xiàng)研究中,有一群海豚起初不會做水泡環(huán),直到有一只會做的加入其中,才扭轉(zhuǎn)局面。
在這位新客的水環(huán)啟發(fā)之下,共居一池的其他海豚決定學(xué)習(xí)這種“游戲”。此外,還觀察到,海豚們互教互學(xué),交流如何產(chǎn)生各種不同形狀的水泡,泡沫雕塑不是僥幸得來,而是花費(fèi)時間、耐心和靈巧,精通技藝,發(fā)揮想象力,創(chuàng)造新形態(tài),成為一種動力學(xué)的藝術(shù)和科學(xué),令人回味。