两亿多年前的虫鸣.pdf

两亿多年前的虫鸣妃夏天的夜晚，你听到过奇妙的虫鸣声吗？那声音可能来自昆虫界的著名“歌唱家”家族一一直翅目。直翅目的昆虫不仅善于“歌唱”，而且种类繁多，我们比较熟悉的蟋蟀、蝗虫等都属于这个家族。直翅目还有一个家族成员一蠡（zhong）斯。如果你觉得这个名字有些陌生，那提到蠡斯科的家族成员、纺织娘，你可能会恍然大悟。很早之前，蠡斯就进入了人类的视线。早在2 0 0 0 多年前，我国古人就在诗经里描述过蠡斯的叫声。那在人类诞生之前，蠡斯的叫声是否也是这样的呢？从目前发掘的化石来看，早在两亿年前的虫鸣2.4亿年前，蠡斯已经能够发出高频是什么样的的鸣叫声。或许你会感到困惑，亿万年前的化石又不是智能手机，也没有录音功能，科学家怎么知道两亿多年前的蠡斯能发出高频鸣叫声？这些古老昆虫的叫声和现在蠡斯的叫声又有何不同？对于这些问题，中国科学院南京地质古生物研究所的科研人员给出了答案。研究团队走访了国内外多个博物馆，研究了大量的直翅目化石标本，建立了世界上首个蠡斯化石的关键形态特征数据库。在此基础上，科学家根据生物物理模型，对中生代蠡斯的鸣声频率进行了系统重建。181.6亿年前罗纪蠡斯的生态复原图（杨定华绘制）两亿多年前蠡斯的叫声和现在的蠡斯的叫声到底有没有区别呢？当然是有区别的。两亿多年前蠡斯的音调比现在的蠡斯要高得多。如今这些“小年轻”的叫声频率大概是1 9 0 0 0 Hz，“老祖宗们”的叫声频率则为1 2 0 0 0 1 6 0 0 0 HZ。这是动物界目前已发现的最古老的高频声音记录。蝙蝠人类现生陆生哺乳动物鸟类两栖类和爬行类024现生蟋蟀和681012141618声音频率（kHz）20人类的听力范围为2 0 2 0 0 0 0 Hz，但是即便人们能穿越回中生不同动物的听力范围代，也不能保证人人都能听到蠡斯的叫声。因为人类的听力会随着年龄的增长而衰退，对很多成年人来说，高于1 4 0 0 0 Hz的声音就不一定能听到了。19想再现两亿古生物化石也要有多年前的虫鸣，数据库只靠单块化石当然是不够的。我国科研人员借阅了世界各地博物馆的直翅目化石标本，打算一探究竞。各国博物馆把找到的化石都拿了出来，供我国科研人员研究。可新的问题随之而来。直翅目化石涉及的种类繁多，光是蠡斯化石就有1 9 0种。化石的年代跨度也很大，从约2.4 亿年前到1 亿年德国某博物馆收藏的前的化石基本都找得到。更为现实的问题是，这些化石收直翅目昆虫化石标本藏于法国、德国等世界各地的博物馆中。这次在德国的博物馆研究完，下次如果有什么新的研究思路或有需要查漏补缺的地方可怎么办呢？研究人员想到了一个好主意，如果在这些化石的基础上建立一个蠡斯化石的数据库，那岂不是方便很多？基于古生物学的研究现状和各大科研机构对化石标本的收藏情况，我国科研人员提出了古生物化石标本元数据“奏鸣曲备斯之谜的发声原理里一一蠡斯是通过前翅间的相互摩擦发出声音的。位于蠡斯臀区的在揭晓答案之前，我们要先了解鑫斯标准。这套标准包含标题、关键词、描述等十项元数据元素和一项元数据前翅带有小齿，被称为音齿，是专门用来摩擦发声的。昆虫发声可不是为了给人类奏乐，它实体（即数据提交机构）。们是为了和同伴交流，通过发声的方式进行有了标准，办事就容易多了。但化石标本的参数很多，每项数据都去收集不太现实，那就先抓关键形态特征吧。对于蠡斯叫声的研究来说，哪些数据最关键呢？5mm2.4亿年前鑫斯的鸣器：音齿（红框内部分）及其局部放大图（右）。（图片来源：中科院南古所）20求偶、捕食以及躲避天敌等。蠡斯用来发声的鸣器相当于人类的声带，除了靠声带传送信息，蠡斯还需要一“耳朵”来收集信息，蠡斯的“耳朵”（听器）长在1.6亿年前鑫斯的听器（红框内部分）腿上。它的前足有一对鼓膜，用来接收声音信号。及局部放大图（右）。（图片来源：中科院南古所）对蠡斯这样的鸣虫来说，想研究它们的声学形态特征，最关键的是要弄清楚它们的鸣器和听器的形态特征。科学家在研究侏罗纪蠡斯化石时，发现了保存状况良好的蠡斯听器。无论是从大小、位置，还是结构上来看，它们和现在一些蠡斯的听器几乎没什么区别。在此之前，研究人员通过研究南非和哈萨克斯坦的标本发现，早在2.4 亿年前，蠡斯已经能够发出高频的鸣叫声了。通过研究来自三叠纪（约2.4 亿年前）的鸣器证据和来自侏罗纪（约1.6 亿年前）的听器证据，研究人员认为，早在侏罗纪时期蠡斯之间已经出现了复杂的声学行为。研究人员利用现代科技拿这些古老的化石变了一次“魔术”，让我们听到了两亿多年前蠡斯的叫声。在此之前，科学家其实已经建立了现生蠡斯鸣声频率与音齿的模型。既然两亿多年前的蠡斯与现在的蠡斯的发音器官差别不大，那现有的模型不就可以利用起来了吗？经过一番系统重建，研究人员复原了两亿多年前的虫鸣，我们这才听到了古老的蠡斯“奏鸣曲”。探索无止境。虽然这次“魔术”变得很成功，但科学家们并不满足，他们还在继续寻找关于蠡斯的更古老的化石记录。蠡斯“奏鸣曲”的最早演出记录也许还能再次刷新，让我们一起期待吧！登录下面的网址，来听远古时期的虫鸣吧！网址：https:/b23.tv/e8PiudW21