凹耳胡蛙用超聲波互相交流

　　據美國物理學家組織網站報道，美國科學家最近在婆羅洲島發現了一種奇特的青蛙，這種名為凹耳胡蛙(Huia cavitympanum)的青蛙可以通過超聲波來互相交流。這一新發現對於治療人類聽力障礙具有重要的啟發意義。

　　超頻率音響的頻率一般都超過20千赫。這種頻率已超出了人類所能夠聽到的聲音頻率上限，而且也遠遠高於大多數兩棲動物、爬行動物和鳥類等動物所能夠聽到或發出的5到8千赫聲音頻率。然而，青蛙能夠聽到的聲音頻率最高達38千赫，這是兩棲動物能夠聽到的最高頻率。全球5000多個青蛙種屬中，大多數青蛙位於頭部的耳膜都是平整的。然而，凹耳胡蛙的耳膜卻是凹陷於頭骨之中，這一點類似於哺乳動物。研究人員認為，凹耳蛙可能進化了這種高頻超聲系統，成為在嘈雜的棲息地進行明確通訊的一種方法。它們的耳膜之所以凹進去，是為了更好地保護耳膜不受小枝條或者其他物體的撕裂。同時也讓連接耳膜和耳朵處理聲音的部分更短更輕，從而更容易將超聲波振動傳到內耳中。這種結構有點像立體聲音響的高音擴音器，有利於更好地收聽超高頻聲音。

　　美國加州大學洛杉磯分校著名生理學教授彼德-納倫斯與生態和進化生物學研究生維多利亞-亞奇在凹耳胡蛙的棲息地對其進行了深入的研究。他們發現，凹耳胡蛙不僅僅可以發出一些可以聽得見的聲音，而且還可以發出超聲波。亞奇介紹說，「你可以根據它們發聲袋的跳動來判斷它們在發聲。但是，你卻聽不到任何聲音。當你再檢查錄音設備時，就可以看到燈光閃爍，提示有聲音存在。青蛙利有超聲波發音，這在以前是從未發現過的。」因此，科學家認為，在嘈雜的溪流中，青蛙正是利用超聲波進行相互交流的。當然它們也會發出人類能夠聽到的聲音進行交流。當一隻凹耳胡蛙要想引起另一隻凹耳胡蛙的注意時，就必須讓自己的叫聲蓋過其他的競爭者和背景噪聲，所以迫使它發出更高頻率的聲音，這不僅保證自己的聲音能被對方聽到，而且還比發出更大的聲音節省能量。

　　亞奇介紹說，「我們的假設是，這些青蛙使用高頻率的聲音進行交流，是為了避免急速水流發出的聲音打斷他們。但是，高頻率的聲音不能遠距離傳播。因此，他們還必須同時用低頻和高頻聲音與較遠處的其他青蛙進行交流。青蛙們正是通過這種發聲方式來吸引異性、相互交流以及建立領地。」這項研究將有助於改進人類助聽器的性能，從而解決人類的聽力障礙問題。研究人員得出結論說，這種青蛙的超聲波聽力可以用特殊進化來解釋。納倫斯介紹說，目前大多數的助聽器僅僅是把聲音放大，其中當然也就包括了很多不必要的背景噪音。這項研究還可能為開發更好的助聽器提供依據。

　　為了檢測凹耳胡蛙的聽力，研究人員們隨身攜帶著一種特別的設備，能夠回放聽得見的聲音和人類聽不見的超聲波範圍的各種聲音。研究人員把錄製的雌性蛙的聲音放給8只雄性蛙聽，結果發現，當播放錄音時，無論是聽得見的聲音還是聽不見的聲音，其中的5只雄性凹耳蛙比不放聲音時發出了更多的回應。其中還有一隻雄蛙發出了18聲連珠炮一樣的叫聲來回應一種特別的超聲波錄音重放。研究人員說：「雄性蛙不僅對超聲波做出回應，而且還靠近我們的擴音器，好像面對著一個發出聲音的青蛙。」在第二個實驗中，研究人員對青蛙的聽力進行了測試。他們主要測試一隻雄性青蛙在播放錄音時的大腦活動，當播放超聲波錄音時，它顯示出強烈的反應，但當它的耳朵被用黏土塞住時，它對錄音就沒有什麼反應了，顯然是聽不到聲音。

　　研究人員們表示，通過對這種青蛙耳朵特殊結構的研究，科學家總有一天會發明一種新的技術幫助人們在有許多背景噪聲的環境中聽到想聽的聲音。美國科學家詹姆斯-帕蒂博士說：「研究人員通過對大自然中動物的交流來瞭解更多的聽力知識。我們對凹耳胡蛙非凡的聽覺結構瞭解得越多，我們就越能夠理解人類的聽力，而且能夠使我們發明一種新的方法治療聽力損失問題。」