青蛙和人类的听力异曲同工

人和自然、人和动物是一个谐和的大世界。就听力学而言,我们常常从动物中学到许多关于人类听力的知识,从而帮助我们解决听力障碍等问题。比如从蝙蝠中,我们认识到超高频听力的定位作用,从小鼠对声音的反应,我们了解到噪声对听力的损害等。最近听力学科学家对树蛙的研究,能帮助我们进一步了解如何才能分辨噪声,了解言语。我们知道置身于热闹的鸡尾酒会,或宴会的人们,很难听清楚彼此谈话内容。其实,树蛙也是这样。为了要找到中意的伴侣,七八只不同品种的青蛙集结在一个池塘里,各自亮出自己歌喉,此起彼伏,力争献上自己奇特的情歌。每只树蛙都要使出浑身解数,唱出不同的音调,才能使自己的歌声鹤立鸡群。那么它们是如何做到的呢?

美国明尼苏达大学的研究人员想要探明在这个过程中,音高起到了多大的作用。他们用一系列持续约一秒钟的高音调脉冲,模拟出灰色树蛙的叫声,然后又用另一种速度相当但持续时间较长的高音调脉冲,模拟美国蟾蜍的叫声,并将二者混合在一起进行。研究发现,雌性树蛙通常在众多声音中,聆听每秒50脉冲的声音时,如果将模拟混合录制的音速,加快一倍,调到每秒脉冲数100的话,雌性树蛙对此毫无感觉。

接下来,研究人员将模拟树蛙和蟾蜍声音的音调,或者说是频率,进行了调整,然后测试雌蛙对此的反应时间。结果显示,如果这些声音频率过于接近的话,雌性树蛙就会把它们误认为一体,但是,当频率开始显现出差异,它们马上就能够分辨出树蛙的声音,并向这个声源靠近。而且,音高的差异越大,雌蛙反应的速度也就越快。

虽然人类和树蛙各自听觉系统的主要功能特征,在进化发展过程中并不相关,但是研究发现,树蛙的这种行为与人们在宴会这样的嘈杂环境中,能够分辨出交织其中的声音有着异曲同工之处。研究人员提出,深入研究互不相同的脊椎动物是如何处理类似的交流问题,能够让我们更好地认识,听觉系统如何在噪声环境中处理信息这个难题。


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