使用混沌理论分析著名的北极鲸的行为揭示了一种每日潜水模式和长距离同步（约100公里）。
弓头鲸是地球上最大的和最长寿的生物之一。它们对北极海洋生态系统的健康至关重要，但我们对它们的捕猎和潜水习性仍然了解有限。在即将发表在《物理评论研究》期刊上的一项新研究中，来自日本、格林兰和丹麦的一组研究人员发现了这些鲸鱼的行为模式，这可能会揭示它们的觅食和社会互动。
来自北海道大学北极研究中心的副教授Evgeny A. Podolskiy，奥胡斯大学生态科学系的教授Jonas Teilmann，以及格林兰自然资源研究所的鸟类和哺乳动物系教授Mads Peter Heide-Jørgensen，研究了来自12只在西格林兰迪斯科湾被标记的弓头鲸的144天潜水数据。他们将鲸鱼的潜水习惯视为一种混沌的自我调节周期，平衡着在深层捕猎和在水面呼吸氧气的需求；这使得他们应用了一种动力系统混沌方法，试图在看似随机的行为中找到秩序。
他们的研究显示，春季存在24小时的潜水周期，揭示鲸鱼在下午潜入更深的水域以追随猎物——这种现象被称为日垂直迁徙，因为这些生物在白天向水面升起。
“我们的发现表明，觅食的鲸鱼在春季白天潜水更深，协调它们的潜水行为与猎物的垂直运动，”Heide-Jørgensen解释道。“早前，这种模式在春季并未被记录，而在秋季则显示了相互矛盾的证据。”
研究小组还意外观察到两只弓头鲸在同步潜水达一个星期，尽管它们相距近100公里。其中一只为雌性，另一只性别未知。它们在距离上变化，最近可达五公里，最远则数百公里，但仍会在潜水序列上保持紧密的时间同步，持续时间可达一周，尽管深度不同。当它们在彼此的声学范围内时，这种同步被注意到，声学范围可以超过100公里，尽管研究人员没有捕捉到任何声音录音来探索可能的互动，因涉及的技术挑战。
“如果没有直接证据，如这两只鲸鱼的录音，我们无法确认它们是否在沟通，”Teilmann承认，但 він接着表示，“这种水下行为可能代表了1971年由Payne和Webb提出的须鲸长距离信号声学群体理论的首次证据。”
“鲸鱼似乎独立潜水而又声学相连的概念令人惊叹。我们的研究为调查这些不可预测、自由游荡的海洋动物的社会行为和运动模式建立了一个框架，并且我们鼓励其他研究者收集更多同时标记数据来验证我们的解释，”Podolskiy总结道。
