「你在大聲什麼啦！」研究發現從蟋蟀到狼 皆能善用「地面放大」鳴叫聲
在地面上「歌唱」的動物，例如蟋蟀的鳴叫聲，其音量和傳播範圍可能增強達十倍。這項由西部大學研究人員發表於最新一期的《PNAS》的研究結果，顛覆了動物溝通領域一直以來認為地面會阻礙聲音傳播的長久信念。
「蟋蟀是理解動物溝通演化的絕佳案例，因為牠們種類繁多，」西部大學生物學系博士後研究員、本研究的主要作者艾琳·布蘭特說。「蟋蟀分布在廣大的演化樹上，牠們使用不同的策略來最大化呼喚的效率。」
蟋蟀利用翅膀來發出叫聲或「鳴唱」以吸引配偶。少數蟋蟀種類，例如樹蟋蟀，甚至會製作稱為隔音板的工具（通過在葉子上挖洞）來增加音量。
為了更深入理解這一自然現象，布蘭特和由加拿大無脊椎動物神經生物學研究主席娜塔莎·馬特雷領導的團隊設計了模擬不同蟋蟀鳴叫的電腦模型。這些模型涵蓋了蟋蟀的自然大小和頻率範圍，研究人員從100多種蟋蟀的翅膀和歌聲中，透過論文、博物館標本和線上資料庫，精心收集了數據。
等到數據資料庫（Data base）確立後，馬特雷雨布蘭特團隊接著測試了增加「隔音板」這種聲學工具，是否能提高地面蟋蟀歌聲的效率。他們發現，所有蟋蟀都能從隔音板中獲益。
首次發現動物能利用地形增強音量
但如果這是事實，而且使用像隔音板這樣的工具如此有利，為什麼超過6000種蟋蟀中只有少數會使用它們呢？
布蘭特表示：「我們認為，在特定的叫聲環境中，只有少數物種使用這些工具才是個明智的選擇。」
為了進一步研究，研究人員將他們的電腦進行了更現實的環境模擬，增加了地面和植被等元素。令他們驚訝的是，當動物在陸地上鳴叫時，它們的聲學效率（音量和傳播範圍）竟能增加超過10倍。
馬特雷表示：「從蟋蟀身上我們學到，如果你要小而有效地發聲，靠近地面可以讓你的聲音大得多。不要把你的揚聲器放在樹上。如果你想發出大聲，把它放在地上，你實際上會做得更好。」
深入探索聲學文獻後，他們發現不僅是蟋蟀，狼、吼猴、青蛙，甚至微小的蟬，如果在溝通策略中融入地面（或其他相對平坦的表面，如水或樹幹），也能產生更大的叫聲。
研究人員表示，以前的動物聲學研究忽略了考慮「鳴唱與聲音輸出」之間的關係原則，因此一些基本的生物聲學理論可能需要改變。布蘭特說：「物理學告訴我們，我們對蟋蟀的發現應該對所有動物都適用。這項研究可能會促使我們重新編寫有關動物溝通的教科書。」
作為樹蟋蟀和聲學溝通領域的世界領先專家，馬特雷對這項研究顯示的動物工具使用也感到興奮。他表示：「長期存在的一個主導假設認為，動物的工具實際上並不提供大的效用，因此它們並不常見。但這次研究我們可以對工具的效果進行量化，並真正地檢驗這一假設。結果顯示，它們確實有用——要大聲不止一種方式。」這項發在刊登在最新一期的《PNAS》。
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首圖來源：iStock ccBY4.0
圖片來源：PNAS ccBY4.0
參考論文:
1.The ground offers acoustic efficiency gains for crickets and other calling animals. PNAS
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