用嘴听的蛙

来源 :自然与科技 | 被引量 : 0次 | 上传用户:haoaini0413
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  加德纳岛的塞舌蛙是一种世界上最小的蛙,它们没有中耳也没有鼓膜,但却可以呱呱地叫,也能听到其他蛙类发出的声音。 如今,一支国际科学家团队已经利用X光技术解开了谜团,并发现这些蛙是通过口腔组织把声音传递进它们内耳的。
  听的方式在多种动物中都是很常见的,这些方式在三叠纪时期就形成了。尽管四肢动物的听觉系统至今已经经历了许多的变化,但是有一点是共同的,那就是它们都拥有包括耳膜以及听小骨的中耳,这个听觉系统在大部分的动物中都是独立存在的。另一方面,一些动物,尤其是大部分青蛙不像人类一样拥有外耳,而仅仅拥有直接位于头部表面的中耳。传入的声波使得鼓膜震动,之后这些震动被鼓膜利用听小骨传送到内耳,那里的听毛细胞可以将振动转化成电讯号传到大脑。那是否有可能在没有中耳的情况下直接将声音送至大脑呢?答案是否定的,因为99.9% 的声音将反射在动物的表皮上。
  “然而我们却知道这种呱呱叫的蛙类没有中耳,也没有鼓膜,但它们可以互相识别声音。这其中似乎有矛盾。”来自普瓦捷大学以及法国科学中心的雷诺·波伊斯特教授说道,"塞舌蛙这样的小动物已经独自在加德纳岛的热带森林里生存了4700万年至6500万年。如果它们可以听,它们的听觉系统一定是从它们在古老的冈瓦那超大陆时期保留下来的。”
  为了探寻蛙类是否真的用声音来实现互相沟通,科学家在它们的栖息地安置了扬声器播放提前录好的蛙的声音,这引来了雄性蛙类的回应,因此证明了它们的确可以听到扬声器内所播放的声音。
  接下来的步骤就是去识别这些聋蛙是通过什么机理来听取声音的。当然,这有多种可能性,例如通过肺部的一个额外鼓膜、连接蛙类肩带与内耳的肌肉、又或者是骨传导。“身体组织是否能传递声音取决于它的生物力学。我们既不能建立肺器官系统,也不能建立为传输声音至内耳起到重要作用的肌肉。”参与研究的彼得·克洛伊滕教授说道,“因为这些动物十分小,只有1厘米长,因此我们需要利用欧洲同步辐射实验室的X光成像技术所显示的软组织和骨头来确定哪些身体部位实现了声音的传播。”
  数据模拟有助于第三个假设的研究,那就是声音是依靠蛙的头部所接收的。这些数据模拟证实了蛙的嘴巴好像一个共鸣器,或者是扩音器。同步加速器X射线成像在不同的物种上表明了从口腔到内耳的声音传输已经被两种演化适应所优化,其一是在嘴与内耳间变薄的组织;其二是嘴与内耳间变少的组织层。” 雷诺·波伊斯特教授总结道,“口腔与骨传导的结合,使得塞舌蛙可以在没有鼓膜、没有中耳的情况下有效地接收声音。
  赵今瑄/编译
  内容来源:science daily网站
其他文献
研究人员本周发表在《美国科学院学报》上的报告称,大容量共享汽车服务可以取代曼哈顿98%的出租车服务。  荷兰代尔夫特理工大学计算机科学家Javier Alonso-Mora说“我们可以大幅减少车辆数量”,这只会对用户造成轻微影响。他曾在麻省理工学院研究这个项目。  现在,纽约市每天有约13000辆出租车——但他们通常只接送一个或一组乘客。一些受欢迎的新兴企业,如Uber和Lyft,提供汽车共享选择
期刊
明年中国应该是鸡年,而我们更倾向于认为是“象年”。  因为中国刚刚宣布在2017年末将全面禁止象牙加工和象牙制品贸易。国家准备首先将所有相关工厂在三个月内,也就是三月末的时候关闭。新华社报道:“到17年年末,中国将逐步停止象牙加工,销售和一切以商业为目的的行为。”  一些环境组织,比如世界野生动物基金会以及自然资源保护委员会,褒奖此为“游戏规则颠覆者”。因为中国是全球最大的象牙市场之一,象牙可作为
期刊
大卫·贝尔看着丰盛的早餐:煎蛋和吐司,然后把它们放进了一个搅拌机里。他并不想吃这奇怪的思慕雪,这只是为了测量其中卡路里含量。混合之后,他立刻将混合物燃烧。之后,他们还混合、燃烧了以这些作为早餐的志愿者的排泄物。  这是贝尔和他的研究团队一天的工作。这个研究小组在马里兰州的贝尔茨维尔人类营养研究中心里工作,是国家农业研究服务的一部分。他们研究食物以及食物与健康的关系。这个实验的一个关注点是卡路里。这
期刊
香港大学化学系唐晋尧博士的研究团队,研发出全球首个光驱纳米机器人。光驱纳米机器人的大小仅与一个人体血细胞相仿,此项微小机器人有望在未来,被用于注射到患者的体内,帮助外科医生去除肿瘤,并更有效地实施“靶向药物”的工程技术。该项研究结果已于10月初在世界顶级科学杂志《Nature Nanotechnology》上发表。  唐博士展示装有数百万光驱纳米机器人的圆盘  近十年来,微型机器人改变人类的生活常
期刊
在一系列内阁任命和移民政策中,特朗普政府宣布了一项他们不会做的事:在公立学校实行保护跨性别儿童政策。  2月22日的声明废止了奥巴马政府的方针:允许跨性别孩子根据自己认定的心理性别选择男厕所还是女厕所,以及参与何种体育运动。他们也可以选择自己喜欢的名字和称呼。  2月23日的新闻发布会上,白宫新闻发言人Sean Spicer说,这是一个国家的权利问题。“国家应制定反映其特定人民价值观、原则和意志的
期刊
一支由天文学家和行星科学家组成的日本研究团队利用带有蓝光透射滤光片的昴星望远镜上的两个光学摄像机Suprime-Cam和Focas,观测超级地球GJ1214b的行星过境现象。该团队对该行星的大气层是否含有大量水分或氢气进行了研究。利用昴星望远镜进行的观测结果表明,该行星的上空并不具备强烈的瑞利散射特征,而如果没有云彩的大气主要由氢气构成的话,则会呈现这一特征。综合之前在其他颜色光波中的观测发现,这
期刊
2013年9月12日,美国宇航局(NASA)宣布了一个令人激动的消息:飞行了36年的无人太空探测器“旅行者1号”,已经飞出太阳系,进入了星际空间。这是什么概念?太阳系的边界在哪里呢?  人们曾经认为冥王星轨道之外即是太阳系的尽头。但随着科学技术的进步、天文观测仪器的不断升级,科学家发现太阳对宇宙空间的影响范围远远超过冥王星轨道。  NASA将太阳风(solar wind)能对星际介质产生影响的边界
期刊
一项最新研究结果显示,19世纪70年代~20世纪80年代,欧洲男性的平均身高前所未有地增长了11厘米。该项研究还指出,男性平均高度在两次世界大战和大萧条期间有所增长,这与预期的恰恰相反。  主持研究的蒂莫西·哈顿是英国埃塞克斯大学和澳大利亚国立大学经济学院的教授,他研究和分析了最新的数据。数据来自各种渠道,其中有19世纪70年代~20世纪80年代出生的成年男性在21岁左右时的平均身高,这些成年男性
期刊
来自英国布里斯托尔大学的一项最新研究表明,在未来的几十年里,赤道海域将不再是珊瑚礁理想的栖居地,取而代之的将是亚热带地区的海域。  化石燃料使用后的废气排放使得环境温度上升,不但造成珊瑚的死亡,同时引起海洋酸化,使得珊瑚礁的骨架结构难以形成。刊登在最新一期的《全球变化生物学》期刊上的一篇论文中,埃琳娜·库斯博士等人使用计算机模型来预测在温度上升和海水酸化两大应激源影响下的珊瑚礁生态系统的全球分布变
期刊
天文学家布莱恩·施密特静静地回忆起那个使他获得2011年诺贝尔物理学奖的惊人发现。那是1977年的某个瞬间,没有欣喜,只有忧虑。  施密特是堪培拉的澳大利亚国立大学斯特罗姆勒山天文台的天体物理学家,在超新星领域有特殊贡献。超新星是演化到末期的恒星发生剧烈爆炸的产物,最亮的时候相当于50亿个太阳。这些明亮的天体是浩瀚星海中的灯塔,天文学家通过观测超新星能够测量宇宙的尺寸、形态和质量。  施密特的同行
期刊