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撰文 | 刘六七
你或许已经知道,恐龙的叫声并非像电影里那样山呼海啸,惊天动地,反而可能是低沉的隆隆声或“咕噜”声……
不过没人说得准,毕竟恐龙的发声器官,比如肺、喉和嘴很容易在死后腐烂,这意味着科学家没有足够的化石证据进行科学推断。
和恐龙一起徜徉在侏罗纪森林中的昆虫就不同了。很多昆虫靠摩擦翅膀发声,而翅膀主要由几丁质组成,不容易腐烂,因此变成化石的概率更大。于是,一些科学家好奇,是否能通过研究化石的形态,还原出生活在侏罗纪时期的昆虫叫声?
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也有发声软组织形成化石的例子。图中化石为晚白垩世的雁形目水禽,Syrinx是它的鸣管。这只水鸟很可能会发出类似鸭子或鹅的声音|Nature
十多年前,当四川农业大学的昆虫学教授顾俊杰收到一批昆虫化石标本时,就产生了这样的想法。
那批标本总共20件,出土于内蒙古道虎沟村,时代约为侏罗纪中期。这20只昆虫分属螽斯亚目下的9个物种,现已灭绝,是今日蟋蟀和蝈蝈的祖先。作为研究昆虫的人,顾俊杰和同事立刻发现一个细节:这些标本的摩擦发声结构保存得非常完整。
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A~I分别是该研究中9种昆虫的化石|资料[1]
为了让1.65亿年前左右的昆虫化石重新发声,他们先研究了这些昆虫的现存近亲。
大多数螽斯亚目昆虫靠摩擦翅膀发声。以蟋蟀为例,它们的一个前翅上长有形似梳子的音锉,另一个前翅上则有一块较硬的刮器。当翅膀开合时,刮器滑过音锉上一个个突起的“齿”发出声响,这些声响随后经翅膀的结构进一步放大,最终形成我们熟悉的鸣叫。
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file为音锉,plectrum为刮器,mirror是翅膀上的镜膜|PLOS
这一次,研究人员把鸣叫的昆虫放在了高速摄像机和激光多普勒测振仪下,试图找出发声结构与叫声之间的关系——比如音锉的齿数或翅膀形状会对声音产生什么影响。
他们把发现的所有规律喂给机器学习,总结出了一个模型。
这是高速摄像机下,一只雄性双斑蟋摩擦翅膀发声的画面|资料[1]
有了模型后,研究人员将这批化石的2D图像输入其中,模型就可以参考这种昆虫的现存近亲,通过比对翅膀形态推导出它们最可能发出的叫声。最终,研究人员将这项研究连同生成的“侏罗纪原声”发表在了8月份的《美国国家科学院院刊》上。
资料[1]
音频中一共有10种昆虫的叫声。其中,第1种是顾俊杰团队在2012年合成的,后9种是此次研究中新鲜出炉的“原声大碟”。
你或许会对这些声音有点小失望,虽然它们来自史前时期,但听起来其实并没有耳目一新的颠覆感。你还可能会觉得这篇文章有点 “标题党”,毕竟昆虫只是侏罗纪森林声景中的一小部分。
不过,这项研究确实意义重大:它是第一个利用化石材料和科学手段对侏罗纪森林声音进行还原的尝试,也是相关领域里,科学家可以达到的极限。
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描绘侏罗纪森林场景的画作|Wikipedia by Lucas Attwell
更重要的是,科学家们还顺带收获了一个意外发现。
在音频的最后,有一种名为Sigmaboilus peregrinus的昆虫,叫声听起来有些与众不同。这是因为它发出的声音频率超过了20kHZ的人耳听力上限,也就是说它可以发出超声波。这颠覆了人们的一个认知。
在此之前,科学界普遍认为,一些昆虫之所以发展出超声波能力,是为了应对蝙蝠的出现。一方面,如果昆虫能听到超声波,便可以在蝙蝠到达前躲避起来;另一方面,它们自己能发出超声波,也可以干扰蝙蝠的回声定位。
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这种南美洲的螽斯叫声频率可达150kHz,是目前已知动物中最高的超声频率之一|Wikipedia
不过,在Sigmaboilus peregrinus生活的侏罗纪时代,蝙蝠还没有出现。那么,这种昆虫为何会发展出超声波能力呢?
捕食关系是动物沟通系统进化的一大驱动力,因此有学者认为,侏罗纪昆虫进化出超声波能力,可能是为了躲避早期哺乳动物和其他捕食者。
顾俊杰则给出了一种猜测,他认为有些昆虫之所以选择超声波频率,也许是因为想拥有自己的“专属调频”。
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侏罗纪的森林由恐龙和裸子植物主导,哺乳动物和昆虫正在暗处悄然演化|网络
“1.65亿年前的侏罗纪森林中有很多昆虫,如果所有昆虫都以相似频率鸣叫,结果就是一片混乱,声音混在一起,谁也听不清谁。”顾俊杰解释道。“如果不同物种占据不同的声音频率,那么沟通起来就会高效得多。”
在不久的将来,这项研究中的“侏罗纪原声”还将真正用于影视行业。网飞纪录片《恐龙时代》的工作人员就透露,他们计划将这9种昆虫的叫声加入到后续剧集的背景声中。
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《恐龙时代》剧照|网络
别看这个细节十分微小,它将会给纪录片的真实性带来质的飞跃。
参考资料:
[1]https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2615107123
[2]https://www.nytimes.com/2026/09/03/science/what-did-jurassic-forests-sound-like-like-this.html
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