摘要: 能夠?qū)?dòng)物胚胎發(fā)育過程產(chǎn)生影響的外部因素有很多，聲音是其中看似聯(lián)系不大實(shí)則至關(guān)重要的一個(gè)。此前就有研究指出鳥類孵化會(huì)收到聲音的影響，但對(duì)于聲音是否會(huì)令胚胎的發(fā)育方式有所不同，研究者并無了解。最新的一項(xiàng)研究則發(fā)現(xiàn)，胚胎會(huì)根據(jù)“聽”到的聲音不同，改變發(fā)育的方向，更...
能夠?qū)?dòng)物胚胎發(fā)育過程產(chǎn)生影響的外部因素有很多，聲音是其中看似聯(lián)系不大實(shí)則至關(guān)重要的一個(gè)。此前就有研究指出鳥類孵化會(huì)收到聲音的影響，但對(duì)于聲音是否會(huì)令胚胎的發(fā)育方式有所不同，研究者并無了解。最新的一項(xiàng)研究則發(fā)現(xiàn)，胚胎會(huì)根據(jù)“聽”到的聲音不同，改變發(fā)育的方向，更好地適應(yīng)將要面對(duì)的環(huán)境。
圖片來源： Karen Warkentin
眾所周知，爬行動(dòng)物的性別是由卵中的溫度線索決定的。而5月26日發(fā)表于《生態(tài)與演化趨勢(shì)》（Trends in Ecology & Evolution）的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，聲音信號(hào)對(duì)許多物種的胚胎發(fā)育也很重要。這類現(xiàn)象被研究者稱為“聲學(xué)發(fā)育編程（acoustic developmental programming）”。
澳大利亞迪肯大學(xué)（Deakin University）的 Mylene Mariette 說：“聲音能夠向胚胎傳遞出生后外界環(huán)境的信息，胚胎可能據(jù)此調(diào)整發(fā)育過程，更好地適應(yīng)這樣的環(huán)境。這就是聲學(xué)發(fā)育編程?！?/p>
這一現(xiàn)象是個(gè)全新的發(fā)現(xiàn)，研究者們也剛開始積累相關(guān)證據(jù)。但可以確定的是，聲學(xué)發(fā)育編程在動(dòng)物中相當(dāng)普遍。
“我們已經(jīng)在鳥類中發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象。親代鳥類的鳴叫可以向胚胎預(yù)警熱浪或天敵的存在，”Mariette 說，“此前還有證據(jù)表明，蟋蟀若蟲能根據(jù)雄性的鳴叫來預(yù)測(cè)交配競(jìng)爭(zhēng)的激烈程度。但我們這次從收集到的證據(jù)中發(fā)現(xiàn)的最令人吃驚的事情是，胚胎對(duì)聲音信息的依賴性在所有物種中十分普遍。”
“例如，在例如昆蟲、青蛙、爬行動(dòng)物和鳥類等所有卵生動(dòng)物中，胚胎都會(huì)借助聲音或振動(dòng)來確定最佳的孵化時(shí)間。這說明聲學(xué)發(fā)育編程很可能在多物種、多場(chǎng)景下發(fā)生。而我們直到最近才剛剛了解到這一點(diǎn)。”
Mariette 對(duì)聲學(xué)發(fā)育程序的興趣是在研究斑胸草雀（zebra finch）親代溝通育兒安排的時(shí)候形成的：“我發(fā)現(xiàn)斑胸草雀的父親或母親即使在獨(dú)自孵蛋的時(shí)候也常常發(fā)出特殊的尖銳鳴叫。”
她想知道這些叫聲是否會(huì)對(duì)發(fā)育中的胚胎產(chǎn)生進(jìn)一步的影響。為了找到答案，她錄制了大量來自野外巢穴的聲音樣本，拿回實(shí)驗(yàn)室，向人工孵育的雀卵播放。結(jié)果顯示，親代斑胸草雀會(huì)在高溫時(shí)發(fā)出一種特別的叫聲。聽到這樣的叫聲后，未孵化的幼鳥就會(huì)調(diào)整發(fā)育方式，為迎接高溫環(huán)境做準(zhǔn)備。
Mariette 說：“我特別想知道，僅憑聽到的一段聲音，孵化前的幼鳥是怎么改變發(fā)育過程的?！?/p>
她開始尋找其他動(dòng)物胚胎利用聲音的文獻(xiàn)線索，還進(jìn)行了神經(jīng)生物學(xué)研究，試圖理解這一現(xiàn)象發(fā)生的原因。但到目前為止，這個(gè)問題還沒有被完全弄清楚，但新的報(bào)告明確了一些可能的機(jī)制。
“發(fā)育中的蟋蟀若蟲如果聽到了求偶的鳴叫，雌性會(huì)加速發(fā)育來抓住繁殖的機(jī)會(huì)，而雄性則會(huì)推遲變態(tài)發(fā)育好讓自己長(zhǎng)得更大，并且在生殖方面加大投入，”Mariette 說，“對(duì)于斑胸草雀中，聽到了親代‘高溫鳴叫’的胚胎會(huì)長(zhǎng)得更小，以減少熱暴露帶來的生理損害，這可以讓它們?cè)诔赡旰蠓庇嗪蟠?。但胚胎并沒有改變發(fā)育過程的決定權(quán)，這個(gè)過程是自然發(fā)生的?！?/p>
“這是因?yàn)槁曇糁苯訉?duì)胚胎的行為和生理層面造成了影響，并不進(jìn)入意識(shí)加工。”她接著說，“舉個(gè)例子，出于同樣的原因，音樂會(huì)激起自發(fā)的悲傷或快樂情緒，而我們并不需要記得這段音樂是來自于什么電影，甚至不需要注意到這段音樂或?qū)λ龀龇磻?yīng)。情緒似乎自己就產(chǎn)生了，這是因?yàn)槁犛X通路在大腦中與控制情緒、反射學(xué)習(xí)和激素產(chǎn)生的區(qū)域有直接的聯(lián)系，并不需要更高級(jí)的皮層來解碼其中的信息。生命早期收到的聲音也能夠觸發(fā)相同的自發(fā)反應(yīng)，并且這種作用是能夠長(zhǎng)期持續(xù)的，因?yàn)槟菚r(shí)大腦正在發(fā)育并鞏固神經(jīng)連接。同樣，這會(huì)進(jìn)而對(duì)生理和形態(tài)產(chǎn)生持續(xù)一生的影響?！?/p>
現(xiàn)在我們知道，聲音對(duì)發(fā)育的影響遠(yuǎn)比人們此前意識(shí)到的要深遠(yuǎn)得多。Mariette 指出，對(duì)自然聲音景觀的保護(hù)對(duì)動(dòng)物的適應(yīng)性至關(guān)重要，尤其是在快速變化的環(huán)境中。
Mariette 的實(shí)驗(yàn)室正在繼續(xù)研究斑胸草雀可能受高溫鳴叫影響的生理特征。她說：“僅憑聲音就能讓寶寶做好應(yīng)對(duì)熱浪的準(zhǔn)備，這太令人驚訝了，特別是考慮到氣候變化的驚人速度?！?/p>
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https://www.eurekalert.org/emb_releases/2021-05/cp-eom052021.php
