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动物靠什么听到声音?(下)
发表日期: 2009-02-12   发稿人: 网站编辑  

  除了蝙蝠以外,可以听到超声的动物还有许多。食虫类中的鼩鼱和刺猬的某些种类也被认为可以使用超声和回声定位,但目前研究甚微。蝙蝠的猎物夜蛾可以听到1,000-240,000Hz的声音,因此很多蛾类可以躲避蝙蝠的袭击。海豚可以听到150-150,000Hz的声音——鲸类是除蝙蝠外使用超声波和回声定位技术最高超的动物了,而它们的叫声更因为具有文化内涵而被科学家广泛关注。大鼠的听力范围在1,000-90,000Hz,小鼠在1,000-100,000Hz。而我们身边的宠物,更可以听到比我们更多的外界声响,狗一般在15-50,000Hz,猫则在100-60,000Hz。训练过自己的宠物狗的朋友大都知道犬笛,俗名狗哨,该装置正是基于狗能听到超声的原理,加以条件反射式的训练,宠物狗会很快服从犬笛的召唤。害怕狗的人则可以使用发射频率为20,000-25,000Hz的驱狗仪,在这个范围狗可能对声音感到不舒服,它们会对持有者敬而远之。同样地,在欧美国家的私人花园里经常可以见到超声驱猫仪,不喜欢流浪猫糟蹋自己花园的人士经常把这种设备安置在自家的后花园中。

  自然界的重低音歌唱家

  事实上,高频声对于回声定位并非必需的,尽管它确实有一些重要的优点。有的动物用低频声进行回声定位,最著名的是洞穴栖居的鸟类,比如生活在我国南方、东南亚和澳大利亚穴居的金丝燕,它们利用很低的频率来听到自己的回声以确定环境,但它们的最佳频率在800-5,000Hz之间。和蝙蝠比,它们的声音已经相当低沉了。在黑暗的洞穴中,穴居鸟类还用强度大的可听声定位巢穴,但当有足够的光线时它们就不发出这种定位声了。

  1977年,日本科学家最早发现鸟类中的鸽子可以感知次声波;1984年,德国科学家发现珍珠鸡也可以。在许多研究中,科学家进一步揭示迁徙的雁鸭类的某些种类可以听到一些次声波。然而,最迷人的发现是1986年,三位美国康奈尔大学的研究者发现亚洲象能够发出并感知次声波。他们发现亚洲象可以发出14-24Hz,时程为10-15s的声音。后来,在非洲象中也发现了次声波。深入的研究已经让我们明白,大象是一种社会性动物,不同家族之间的远距离联络就可以通过次声的传递和接收完成,次声波可以传到近10km的地方,而夜晚次声波可以传得更远。由于次声波技术能侦测到地球内部的声音,所以未来我们人类可以和大象交流的时候,它们就直接可以告诉我们哪里会地震了。

  “耳朵天下”无奇不有

  小明是个爱动脑筋的孩子,一天,他发现蜘蛛没长耳朵,但却长了许多腿,于是突发奇想,蜘蛛是用腿来听声音的!他就向生物老师请教,老师建议他设计个实验来证明他的结论。小明的实验报告出来了:

  实验目的:证明蜘蛛用腿听声。

  实验材料:蜘蛛一只、小刀一把、桌子一张。

  实验过程:步骤一:将蜘蛛放在桌上,冲它大吼一声“爬”。实验现象:蜘蛛开始爬动。步骤二:用小刀将蜘蛛腿全部去掉,再将蜘蛛放于桌上,冲它大吼一声“爬”。现象:蜘蛛一动不动。

  实验结论:蜘蛛用腿听声音……

  小明的实验的确令人瞠目结舌,十分可笑,但是他的结论却是正确的。蜘蛛没有耳朵,但它们靠腿上的听毛来聆听周围的动静。与昆虫同属节肢动物门的蜘蛛,主要依靠嗅觉和触觉感知外界信息。这些感觉器官就是附着在全身的触毛,以感受机械刺激,特别是在步足跗节上有许多听毛和嗅毛,毛内有许多神经末梢,可以将感知的声音等机械波传给中枢神经,以达到“听”的目的。

  如果我们把“听”理解为生命对外部机械波振动的感应的话,那么无数低等的无脊椎动物都有各自稀奇古怪的“耳朵”了。昆虫世界的“耳朵”也基本长在了腿、尾须等附肢上。蟋蟀的前腿可以感受声波的震荡,其尾须上的听毛是一种触觉器的变型,其结构与触毛相似,能感受声波刺激。中华稻蝗的第一腹节的两侧各有一个半圆形的鼓膜,称为鼓膜听器,也是触觉器的变型。鼓膜内有许多弦音感受器,每个感受器由3种细胞构成,末端延长为听神经纤维,与神经中枢联结,从而感知外部声音。软体动物头足纲的乌贼,俗称墨斗鱼,其头部有一对平衡囊,囊内充满液体,有一个耳石,前端背面有听斑,另有突起称为听脊,这也算是乌贼的耳朵啦。总而言之,低等动物往往神经系统低等,不发达,它们即使形成了感觉器官一般也是简单的感受器,并未能特化成专门司听力的听觉器官。

  BOX

  (1)响度:人们主观上感觉声音的大小,由振幅决定,振幅越大响度越大(单位:分贝dB)。

  (2)音调:声音的高低,由频率决定,频率越高音调越高(单位:赫兹Hz)。人耳听觉范围20-20,000Hz20Hz以下称为次声波,20,000Hz以上称为超声波。也有科学家认为人耳实际可听范围在16-27,000Hz

  (3)音色:声音的特性,由发生物体本身材料、结构决定。(动物进化与系统学重点实验室 张劲硕


 
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