傾聽大自然的聲音

思源

“明月別枝驚鵲，清風半夜鳴蟬。稻花香里說豐年，聽取蛙聲一片?！边@是宋代詞人辛棄疾在《西江月·夜行黃沙道中》的詞句，描繪了一幅江西黃沙嶺夜間的景象，當辛棄疾漫步在田園間時，蟬鳴和蛙聲是如此的響亮。

在生活中，我們也總是能接觸到各種動物的聲音，不過，除了動物，植物也會發(fā)出聲音。而且自然界的各種聲音里面可包含了大學問，有一個專門的學科——生物聲學就是來研究它們的，除了發(fā)聲機制、聲音行為，它還涉及了聲音在醫(yī)學、生態(tài)學等領(lǐng)域的應(yīng)用。

接下來，就讓我們一起來了解自然界的這些聲音吧。

動物交流的語言與工具

動物聲音最簡單的用處就是作為交流的語言，就像人類說話一樣，所有的聲音都傳遞著信息。例如，青蛙靠聲帶震動發(fā)聲，而雄蛙在咽喉兩側(cè)還有一對聲囊，鳴叫時向外鼓出成為兩個大氣囊，使聲音更加宏亮，所以比雌蛙叫得更響。雄蛙大聲鳴叫的目的其實是為了尋找愛情，聲音越是響亮，就越容易吸引到雌蛙。

生活在食物鏈中層的動物每天都要面臨被捕食者吃掉的威脅。當危險臨近時，很多靈長類動物都會發(fā)出警告的聲音，尤其是東非的長尾黑顎猴，針對豹子、老鷹、蟒蛇等不同的捕食者，它們能夠發(fā)出30多種不同的特定叫聲。

另外，聲音還可以用作生存的工具。最有名的例子就是海豚的聲吶系統(tǒng)，它們可以利用超聲波水下定位食物、了解環(huán)境等。許多魚類和水生無脊椎動物也一樣，比如，珊瑚礁魚能夠探測到水下珊瑚的聲音，利用珊瑚的聲音導(dǎo)航，游到沿海地區(qū)，尋找到合適的棲息地。

一些動物還學會了用聲音欺騙別的動物的伎倆。例如，蝙蝠是不吃夾竹桃虎蛾的，因為這種飛蛾會食用有毒的夾竹桃，并把毒素儲存在自己的身體里。夾竹桃虎蛾會通過震動腹部的隔膜來發(fā)出咔嗒咔嗒的聲音，就像擠壓空的鋁罐一樣。當蝙蝠聽到這種聲音，就會避開它們。很快，其他一些非常美味的飛蛾，比如圓點黃蜂蛾，便開始模仿夾竹桃虎蛾的聲音，并成功騙過了蝙蝠。另外，還有一些飛蛾甚至可以模仿蝙蝠的聲音，比如雄性的亞洲玉米螟，它們會發(fā)出類似蝙蝠的聲音，讓雌性玉米螟在恐懼中呆立不動，然后抓住機會與之交配。

植物也懂聲音？

聲音在自然界中無處不在，人們發(fā)現(xiàn)樹木和植物也可以“聽見”和發(fā)出聲音。

首先，植物其實可以發(fā)出非常微小的爆破聲。當樹葉打開氣孔捕捉二氧化碳時，它們會損失大量的水分。為了補充水分，植物的根從地面吸收水分，通過叫作木質(zhì)部的管子把水分向上輸送。木質(zhì)部是由已經(jīng)死亡的細胞連接而成的運輸管道。土壤越是干燥，木質(zhì)部的張力就越大，直到爆開。木質(zhì)部因缺水而繃斷時發(fā)出的聲音相當?shù)?，所以我們一般聽不見?/p>

雖然植物沒有耳朵來感知聲音，但是它們可以通過葉子的微小振動來辨別捕食者的聲音，并采取相應(yīng)的防御機制。美國密蘇里大學的生物學家就做過這樣的對比性實驗，他們對一組芥子植物播放毛毛蟲咀嚼葉片的聲音，而另一組沒有。后來，當面對一只真正的毛毛蟲時，那些聽到咀嚼聲的植物比沒有聽咀嚼聲的植物產(chǎn)生了更多的類似殺蟲劑的化學物質(zhì)。并且它們似乎可以分辨不同的聲音，比如播放風的聲音就不會引起特別的防御機制。

盡管科學家們對于植物如何識別聲音的機制尚不清楚，但是進一步的研究或許可以讓農(nóng)作物產(chǎn)生天然的害蟲抗性，避免使用殺蟲劑等，促進農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

大自然聲音的用處

各種各樣的生物發(fā)出的聲音共同構(gòu)成了大自然的交響曲。但對科學家和自然資源保護主義者來說，它們不僅僅是美妙的音樂，還是有價值的數(shù)據(jù)。

一個地區(qū)各種生物的聲音結(jié)合風、雨等自然現(xiàn)象產(chǎn)生的聲音，可以構(gòu)成一個地方的特性——聲音景觀（簡稱聲景）。由于任何自然環(huán)境的聲音都是獨一無二的，因此聲景可以傳達給我們一些關(guān)于該地區(qū)的重要信息。

每個物種都有自己獨特的聲音，包括特定的頻率范圍和特定的聲音模式，科學家們可以通過聲音來識別某個物種的存在。因此，聲景可以用來評估一個地區(qū)生物種群的多少，有聲物種越多，聲音的多樣性就越大，聲景就越豐富，這是自然資源保護者評估生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的一個有用工具。通過安裝一些聲音收集和監(jiān)測設(shè)備，生態(tài)學家便可以隨時掌握一個地區(qū)的生物情況。

除了幫助我們掌握某個自然生態(tài)的情況，生物的聲音在仿生研究、醫(yī)學超聲、聲波的生物效應(yīng)等方面的應(yīng)用也很常見，比如受到蝙蝠和海豚超聲定位的啟發(fā)，人們發(fā)明了空間和水下探測系統(tǒng);20世紀中期以來，人們使用兆赫級超聲波處理哺乳動物的組織和器官，并做了大量的研究，為現(xiàn)代醫(yī)學超聲工程（高于可聽頻率的聲學技術(shù)在醫(yī)學領(lǐng)域的應(yīng)用，包括超聲診斷學、超聲治療學等，比如常見的B超就屬于超聲醫(yī)學）奠定了基礎(chǔ);用一定頻率的聲波處理蔬菜、谷物、中草藥及樹木的種子，可以獲得明顯的增產(chǎn)效果等。

各種聲音與我們的生活其實是息息相關(guān)的，深入了解大自然的聲音會帶給我們更多的啟發(fā)。

（水云間摘自《大自然科技》2019年第7期）