南京大学声学研究所怎么上，南京大学声学研究所鲍教授

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来源：【交汇点新闻客户端】

交汇点讯 人们可以通过化石了解过去的故事，揭开远古景观的面纱。但“声音”无法直接保存在化石记录中，人们对早期声学景观面貌以及动物声音交流行为的起源和演化了解非常有限。

12月13日，美国《国家科学院院刊》（PNAS）在线发表了一项中科院南京地质古生物研究所的成果，研究揭示了中生代螽斯声学行为的演化，为昆虫和早期哺乳动物的声学共演化假说提供了证据，也为动物的声学演化机制和中生代的声学景观提供了新信息。

侏罗纪螽斯的生态复原图

声音交流是动物最重要的通讯方式之一，对动物的生存具有非常重要的意义，这也构成了现代生态系统中纷繁复杂的声学景观的一部分。动物在求偶、交配、捕食和躲避天敌等行为中，会发出各种声音，这些声学交流是动物最重要的通讯方式之一。

直翅目昆虫是现今多样性最高的鸣声生物，包括我们常见的蟋蟀、螽斯、蝗虫等。螽斯，也就是俗称蝈蝈、纺织娘，利用前翅间的相互摩擦发声，依靠前足的听器（鼓膜）接收声音信号。螽斯在中生代非常繁盛，是动物声学演化研究的一类理想类群。

三叠纪螽斯的音齿（上）和侏罗纪螽斯的听器（下）

中国科学院南京地质古生物研究所的博士研究生许春鹏在王博研究员和张海春研究员的指导下，从世界各地的博物馆检视了1000多块直翅目化石标本，并找出100多块有研究价值的标本，建立了螽斯化石的关键形态特征数据库，并根据生物物理模型，对中生代螽斯的鸣声频率进行了系统重建。“通过对南非和哈萨克斯坦标本研究发现，早在2.4亿年前的三叠纪中期，螽斯就已经可以发出高频的鸣声（12-16 kHz），这也是整个动物界最古老的高频声音记录。”许春鹏说。

但蝈蝈的“大嗓门”也带来了麻烦。许春鹏研究的螽斯分为两类：哈格鸣螽科昆虫和鸣螽科。他在研究中发现，在早-中侏罗世，原本占据主导地位的哈格鸣螽科昆虫开始衰落，鸣螽科昆虫开始崛起。“哈格鸣螽科昆虫的鸣声频率在4-16 kHz近乎均匀分布，而鸣螽科昆虫的鸣声频率显示为双峰分布，主要位于4-8 kHz和12-16 kHz两个范围内。”许春鹏分析，高频鸣声有利于躲避捕食者的探查，但传播距离较近；低频鸣声则恰好相反，虽易被捕食者探查，却能够传播更远的距离。最终具有“更高的声学能力”的鸣螽科取代了哈格鸣螽科。

进一步的数据库分析表明，中生代螽斯已经演化出极高的声音频率多样性，并已经具有明显的声学生态位分区现象。“声学生态位的分区就像收音机一样，不同频道占据不同频率，他们之间互不干扰。”许春鹏说，声学生态位分区的出现，可以极大地降低声音交流时其他声学信号的干扰，提高声音交流的效率。高效的声音交流能力很可能是中生代早期螽斯辐射演化的驱动因素之一。

许春鹏通过研究发现，中生代声学景观与现代完全不同：在三叠纪，由昆虫尤其是螽斯的鸣声占据主导；早侏罗世青蛙和晚侏罗世鸟类的出现带来了新的声音；直到白垩纪，森林中的声学景观才接近现代面貌。总之，随着各类鸣声动物类群的辐射演化，中生代陆地生态系统的声学景观面貌逐渐复杂化。

与其他脊椎动物相比，现生哺乳动物具有更高频的听力范围和更灵敏的听觉能力。在爬行动物占据主体生态位的中生代，原始哺乳动物可能多为夜行的小型食虫类，很可能利用声音进行定位猎物和侦查捕食者。而善于鸣叫、体型硕大的螽斯可能为早期哺乳动物提供了理想的食物来源。

“本研究发现中生代螽斯在早-中侏罗世发生一次明显的类群更替，时间上恰好对应了早期哺乳动物的辐射事件，并伴随其听觉能力的提高。”许春鹏认为，早期哺乳动物很可能对螽斯的演化产生了定向选择作用，导致了哈格鸣螽科昆虫的衰落以及声学通讯能力和飞行能力更强的鸣螽科昆虫的崛起。反之，螽斯高频声音的出现可能也促进了早期哺乳动物听觉能力的提高。

新华日报·交汇点记者 张宣

编辑: 谢诗涵

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