声音交流始于4亿年前

2022-11-01 10:03来源: 中国科学报

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  提到动物王国中最“健谈”的生物,人们可能会想到鸣禽、海豚,包括人类自身。而龟这种在人们印象中“沉默寡言”的动物可能不会被囊括其中。

  但事实上,这种魅力十足的爬行动物会通过大量的点击声、鼻息声和咯咯声进行交流。通过记录龟和其他被认为安静的动物的“声音”,科学家得出结论,从鸟鸣到狮吼,所有陆地脊椎动物发声都有一个共同起源,可以追溯到4亿多年前。相关研究10月25日发表于《自然-通讯》。

  未参与该研究的奥地利维也纳大学生物统计学家W.Tecumseh Fitch表示,这些发现表明动物在进化史早期就开始发声了,这甚至出现在它们拥有发育良好的耳朵之前,这意味着耳朵是进化出来听这些声音的。

  几年前,美国亚利桑那大学进化生态学家John Wiens和他的研究生陈卓(音)开始研究声音沟通(基本上定义为动物用嘴发出的声音)的进化起源。结合科学文献,两人编制了一份当时已知所有发声动物的谱系图。科学家最终得出结论,这种发声能力在2亿年前至1亿年前的脊椎动物身上多次出现。

  但瑞士苏黎世大学进化生物学家Gabriel Jorgewich-Cohen发现了Wiens等人研究中疏漏的动物——龟。当时Wiens和陈卓发现14个龟科动物中只有两个能够发出声音,但Jorgewich-Cohen发现,有更多的龟能发声。他花了两年时间记录了50种龟的“交谈”行为。

  Jorgewich-Cohen和同事还发现了3种此前不知道会发声的生物:一种无腿两栖类动物——蚓螈、一种类似蜥蜴的新西兰爬行动物——喙头蜥、一种能在水面上呼吸空气的淡水鱼、陆生动物的近亲——肺鱼。

  “他们确实从一些非同寻常的物种那里得到了一些极不平常的记录。”Fitch说。

  在Jorgewich-Cohen团队记录的53个物种中,拳头大小、可作为宠物出售的斑腿木纹龟能够发出30多种声音,比如求偶雄龟发出的吱吱声、只有幼龟才会发出的“哭”声。总的来说,其发出的声音中有些与攻击性有关,还有一些似乎是在向新伙伴表示问候,通常伴随着头部的摆动。

  通过在现有声学通信数据中加入上述以前未知的声音,Jorgewich-Cohen和同事构建了一个由大约1800个物种组成的更全面的新声学进化树。他们在论文中指出,进化树的每一个分支都含有发声动物,这表明,发声行为在大约4.07亿年前陆生动物和肺鱼的共同祖先中只进化了一次。

  目前,Jorgewich-Cohen和同事正在记录龟和其他更安静的物种如何使用声音,并将陆地脊椎动物和肺鱼的声音与其他鱼类的声音进行比较,看看新声学进化树是否在时间上延伸得更远。(徐锐)

  相关论文信息:

  https://doi.org/10.1038/s41467-022-33741-8

 

[责任编辑: 林佳欣 ]
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