青蛙的肺就像消除噪音的耳机

这就是为什么他们能够在如此嘈杂的喧闹声中听到潜在伴侣的声音。

绿色树丛呼叫
绿色树丛呼叫。

诺曼李

充气的肺有帮助青蛙研究人员在一项新的研究中报告说,它们会膨胀起来,基本上就像消除噪音的耳机一样。

可以把它想象成大流行前的鸡尾酒会问题。你周围的人都在拥挤的房间里聊天,几乎不可能真正听到你想听的人的谈话。

明尼苏达大学双城分校的研究资深作者Mark Bee指出,声音信号是雄性7200种蛙类中雄性吸引雌性的主要方式。

想象一下,在一个拥挤的池塘里,有那么多青蛙同时在叫唤,挣扎着要听到其他声音,包括其他种类青蛙的声音。

Bee告诉Treehugger:“倾听的青蛙拥有许多机制,可以帮助它们在嘈杂的环境中辨别出正在鸣叫的雄蛙。”。

“这包括利用呼叫个体之间或呼叫个体与主要噪声源方向之间的空间分离。”

青蛙还利用背景噪音水平的短暂“下降”来捕捉蜜蜂所说的感兴趣的叫声的“听觉瞥见”。它们还利用物种之间以及个体之间频率的自然差异。

但青蛙膨胀的肺起着关键作用。研究人员发现,它们在特定频率范围内降低了耳膜对环境噪音的敏感性。这提高了雌性听到同一物种雄性交配叫声的能力。

明尼苏达州圣奥拉夫学院的主要作者诺曼·李(Norman Lee)说:“从本质上说,肺会抵消耳膜对噪音的反应,特别是在嘈杂的繁殖“合唱”中遇到的一些噪音,在这种合唱中,多种其他物种的雄性也会同时鸣叫。”。

研究结果发表在《华尔街日报》上当代生物学.

取消耳膜的反应

研究人员解释说,肺部所做的被称为“光谱对比度增强”。它使雄性的交配叫声在相邻频率的其他噪音中脱颖而出。

Bee说,这在某些方面与某些助听器和人工耳蜗中使用的信号处理算法相当。

在人类身上,这些算法被设计用来放大或“提升”语音中的频率(即信号),衰减或“过滤”语音中的频率(即噪音),或两者兼而有之。在青蛙身上,肺似乎会衰减雄性交配叫声中出现的频率他说。

“我们相信这种情况发生的物理机制在原则上与降噪耳机的工作原理相似,”Bee解释道。

在他们的研究中,研究人员使用了一个名为“北美两栖动物监测计划”的公民科学项目的数据。15年的数据使他们能够找出哪些青蛙物种最有可能与他们正在研究的物种“共称”为绿树蛙。

他们发现有42种不同的青蛙和绿树蛙共同鸣叫,但其中只有10种占观察到的共同鸣叫报告的近80%。他们结合自己记录的青蛙和其他策展记录来分析这10种青蛙的鸣叫。

他们的分析表明,绿树蛙膨胀的肺会让它们更难听到其他物种的叫声,同时让它们无法听到自己物种的叫声。

“不用说,我们认为这个结果——青蛙的肺抵消了耳膜对其他种类青蛙产生的噪音的反应——是非常酷的!”Bee说。

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  1. "肺介导的听觉对比度增强提高青蛙通信的信噪比."当代生物学,2021,doi:10.1016/j.cub.2021.01.048