一只老鼠把喉咙吹成气球,能唱出100个音符的复杂旋律。这不是卡通片,是5月6日发表在《英国皇家学会学报B》上的新发现。
这种叫阿尔斯通歌鼠(Alston's singing mouse)的小家伙,生活在墨西哥和中美洲的森林里。它们的歌声持续约10秒,包含约100个独立呼吸和音符,用来吸引配偶、警告竞争对手。瑞士洛桑大学的整合生物学家萨曼莎·史密斯说,这种速度和长度在啮齿动物中"极端"得多。
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问题是:这么复杂的歌,喉咙怎么造出来的?
实验设计:把死老鼠的嗓子接上风管
史密斯团队在德克萨斯大学奥斯汀分校做了这个实验。他们解剖了安乐死的歌鼠,取出喉部——也就是声带所在的"声音盒子"——接到一根管子上,对着顶部架好麦克风和摄像头。
史密斯解释:"喉部基本上就是一根带阀门的管子,能开能关。"团队往管子里吹气,记录喉部如何运动和发声。
关键发现来了:每当喉部发出符合自然歌声音高的声音时,喉部一个囊袋必定膨胀。用蜡块或金属小球堵住这个"气球",喉部就哑了。直接剪掉囊袋,结果一样。这个气囊是发声的必要条件。
其他啮齿动物也有气囊,但似乎没有这种用法。
阿肯色大学小石城分校的生物声学家拉斐拉·莱希评价:"处理这么小的喉部并不容易。"她补充:"啮齿动物是个极其多样的类群,有着迷人的社会、行为和生态适应,我很高兴看到我们对它们发声机制的认识在增长。"
两种假说:汽车天窗还是长笛?
气囊具体怎么产生哨音,目前还不确定。研究团队提出两种机制:
第一种,类似汽车天窗效应——膨胀气囊内部循环的气流,在囊口处振动发声,就像打开车窗时空气 rush 过开口产生的噪音。
第二种,类似长笛或管风琴——气流被囊口锋利的软骨边缘偏转,产生乐音。
无论哪种,这个发现都打破了既有认知。
充气气囊在气道中独立进化过多次:灵长类、鸟类、爬行类、蛙类都有。但以往认为,这些气囊的作用是改变或放大呼吸道其他部位产生的声音。歌鼠可能是动物界唯一用气囊直接"演奏"复杂旋律的案例。
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