青蛙和人類的聽力異曲同工

人和自然、人和動物是一個諧和的大世界。就聽力學而言,我們常常從動物中學到許多關於人類聽力的知識,從而幫助我們解決聽力障礙等問題。比如從蝙蝠中,我們認識到超高頻聽力的定位作用,從小鼠對聲音的反應,我們瞭解到噪聲對聽力的損害等。最近聽力學科學家對樹蛙的研究,能幫助我們進一步瞭解如何才能分辨噪聲,瞭解言語。我們知道置身於熱鬧的雞尾酒會,或宴會的人們,很難聽清楚彼此談話內容。其實,樹蛙也是這樣。為了要找到中意的伴侶,七八隻不同品種的青蛙集結在一個池塘裡,各自亮出自己歌喉,此起彼伏,力爭獻上自己奇特的情歌。每隻樹蛙都要使出渾身解數,唱出不同的音調,才能使自己的歌聲鶴立雞群。那麼它們是如何做到的呢?

美國明尼蘇達大學的研究人員想要探明在這個過程中,音高起到了多大的作用。他們用一系列持續約一秒鐘的高音調脈衝,模擬出灰色樹蛙的叫聲,然後又用另一種速度相當但持續時間較長的高音調脈衝,模擬美國蟾蜍的叫聲,並將二者混合在一起進行。研究發現,雌性樹蛙通常在眾多聲音中,聆聽每秒50脈衝的聲音時,如果將模擬混合錄製的音速,加快一倍,調到每秒脈衝數100的話,雌性樹蛙對此毫無感覺。

接下來,研究人員將模擬樹蛙和蟾蜍聲音的音調,或者說是頻率,進行了調整,然後測試雌蛙對此的反應時間。結果顯示,如果這些聲音頻率過於接近的話,雌性樹蛙就會把它們誤認為一體,但是,當頻率開始顯現出差異,它們馬上就能夠分辨出樹蛙的聲音,並向這個聲源靠近。而且,音高的差異越大,雌蛙反應的速度也就越快。

雖然人類和樹蛙各自聽覺系統的主要功能特徵,在進化發展過程中並不相關,但是研究發現,樹蛙的這種行為與人們在宴會這樣的嘈雜環境中,能夠分辨出交織其中的聲音有著異曲同工之處。研究人員提出,深入研究互不相同的脊椎動物是如何處理類似的交流問題,能夠讓我們更好地認識,聽覺系統如何在噪聲環境中處理信息這個難題。


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