侏羅雨林迴盪著螳螂祖先的歌聲
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4h ago

侏羅雨林迴盪著螳螂祖先的歌聲

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Image: Science News

來自中國的化石揭示了侏羅紀的音景,讓科學家得以重現古代螳螂親屬的歌聲。由顧俊傑領導的研究表明,這些昆蟲通過翅膀振動進行交流,產生獨特的求偶鳴叫。

這些古代昆蟲的遺骸發現於中國農村地區的道虎溝,在侏羅紀時期(2億到1億4500萬年前),這裡的景觀以炎熱潮濕的森林、巨大的蕨類植物和古代針葉樹而聞名。這些化石屬於 Ensiferans,該類群包括螳螂、蟋蟀和格里格。研究人員分析了翅膀結構,以了解這些昆蟲如何發出聲音。

來自英格蘭林肯大學的生物物理學家費爾南多·蒙特亞萊格雷-薩帕塔表示,翅膀的作用就像「大自然的提琴」。一隻翅膀具有微觀的牙齒,而相對翅膀上的刮板在翅膀閉合時撞擊這些牙齒,產生由翅膀本身放大的振動。這個過程產生一個「音節」,即聲音的基本單位。通過模擬 20 個化石的翅膀聲學,代表 9 個已滅絕的物種——考慮牙齒間距、翅膀大小和振動面積——該團隊重建了昆蟲的叫聲。

為了驗證他們的方法,研究人員使用昆蟲翅膀的照片重現了現代螳螂、蟋蟀和格里格的叫聲,證實了聲音確定的必要測量可以從 2-D 翅膀圖像中獲得。這些音節的節奏仍然不確定,因此該團隊使用基於現存 Ensiferans 數據訓練的機器學習模型,將身體形狀、大小和溫度與叫聲模式聯繫起來。他們應用侏羅紀雨林的溫度,模擬了古代昆蟲的合唱。

伊利諾伊大學芝加哥分校的古生物學家羅伊·普洛特尼克(未參與該研究)將這項工作描述為「非常令人興奮」,並指出該團隊能夠證明每個物種都具有獨特的聲音,可能用於配偶識別。對昆蟲耳朵的掃描,位於它們的前腿上,進一步證實了它們能夠聽到這些聲音。

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