没有侏罗纪公园式的嘶吼
只有一片嗡鸣
1.65亿年前
内蒙古道虎沟地区的一片森林里
虫鸣四起
那时候恐龙还在散步
蝙蝠还没上天
而今
川农大学顾俊杰教授团队完成的一项研究
让那阵虫鸣“复活”了!
01
石头怎么会唱歌?
声音没法保存成化石,这是常识
电影里霸王龙的嘶吼
都是用大象、老虎的声音揉在一起合成的——
那是艺术,不是科学
但螽斯不一样
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顾俊杰解释,螽斯发声靠翅膀摩擦,翅膀上一侧有像梳子一样的“音齿”,另一侧有刮器,一刮就震动发声。翅膀是几丁质的硬结构,能保存成化石。
“相当于你拿个梳子,用手一刮,也有声音。”顾俊杰说。
所以团队的工作就是:找到1.65亿年前保存下来的“梳子”,反推它当年刮出来的声音是什么样。
用激光测现代昆虫做参照,基于基因组数据的系统发育框架、有限元振动模拟与人工智能时序预测等多技术交叉——把封印在石头里的声音一点点“解压缩”出来。
02
听不见的“超声”才是大新闻
研究复原了9种化石螽斯的鸣声,频率从5kHz到20.5kHz不等。其中一种叫奇异曲阿博鸣螽,叫声达到了20.5kHz——超过了人耳能听到的范围,是真正的“超声波”。
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这有什么了不起?
过去学界有一种假说:昆虫进化出超声波,是被蝙蝠逼的——蝙蝠靠回声定位捕食,昆虫得“隐身”应对。
但这项研究发现:1.65亿年前的侏罗纪,蝙蝠还没出现(蝙蝠回声定位的化石记录比这晚了近1亿年),昆虫就会发超声波了。
“这并不是非黑即白的推翻,”顾俊杰说,“只是证实了在蝙蝠出现之前,昆虫和捕食者的声学竞争就已经开始了。”
那喊给谁听?研究指向了侏罗纪的早期哺乳动物——蝙蝠还没上场,对手早就换了一轮。
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研究还发现,侏罗纪的螽斯已经演化出纯音鸣唱,这种声音会降低捕食者对声源的定位能力。早期哺乳动物的中耳结构对这类纯音的方向分辨能力较弱——这是侏罗纪螽斯应对捕食压力的反窃听策略。
03
化石在内蒙,钥匙在四川
需要说清楚的是:化石出土于内蒙古道虎沟,但整个研究最关键的“翻译官”——现生参照物种长生铁鸣螽,分布在四川。
顾俊杰团队为了找到它,花了两年时间在四川野外搜寻。
这个类群在侏罗纪时全球广布,但到了现在,全世界只剩9个种,4个在北美,另外5个在中国西南山地。
四川的川西山地是生物多样性的热点区域,给这些远古孑遗生物提供了最后的“避难所”。
“如果没有四川的现生种群做参照,我们建立的预测模型就不会有现在的准确度。”顾俊杰说。来自内蒙古的化石与栖息在四川山野的小虫,相隔千里,携手帮助研究团队破译了1.65亿年前的声音密码。
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04
12年的坚持不懈
科研从不是一蹴而就的惊喜。被问到第一次算出超声鸣叫数据时是不是激动万分,顾俊杰十分坦诚:“其实没有那种‘教科书要改写’的戏剧化瞬间。超声波本身人耳听不到,我们得到的只是一组分析数据。尽管很令人兴奋,但激动更多来自慢慢推进、一点点获得新证据的过程。”
问起研究过程中最难的是什么,他说:找现生虫子花了两年,方法推倒重来好几次,从启动到发表,整整12年。
在此期间,团队两次差点投稿,都没投出去——总觉得方法还可以更完善。后来加入了人工智能预测,推翻了之前的一些方法,整套重建方案慢慢走向成熟,这项沉淀十余年的成果才终于成型。
05
一个巧合
十余年潜心打磨,论文投稿、审稿、见刊有自己的时间节奏,没有人可以精准规划。奇妙的缘分悄然降临——这项成果正式刊发的年份,恰好遇上四川农业大学120周年校庆。
“纯粹就是一个巧合。”顾俊杰说道,“我们复原出来的结果,是亿万年前森林里好多种螽斯一起鸣唱,就像一首自然乐曲。刚好契合校庆的主题,那就当作献给学校一份小小的祝福,祝愿川农越来越好。”
石头可以封存声音
但封不住人类与生俱来的好奇心
岁月可以淹没远古的虫鸣
却挡不住科研持之以恒的探索
来自1.65亿年前的声音
为川农120年奏响
恭喜你!你的四六级考试通过了!
晒与川农的第一张合影?我也来!
@2026级新生!智慧迎新系统操作指南来了!
文字 | 张宇晴 胡欢
编辑 | 张宇晴
责编 | 方卓立
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