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鸟类能感知次声

发布时间: 2020-05-25 14:40:38   作者:本站编辑   来源: 本站原创   浏览次数:        字号:[ 常规 ]

席卷塔斯卡卢萨市的龙卷风可能是亚拉巴马州历史上最具有破坏力的一次,至少有15人丧生。另据报道,密西西比州和阿肯色州各有11人遇难,佐治亚、田纳西和路易斯安那等州也接到伤亡报告。

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碰巧的是,加利福尼大学人口生态学家亨利·施特赖拜领导的团队当时正在田纳西州,对一种名叫金翅虫森莺的鸟儿进行研究。这种鸟不大,只有大约两枚硬币重。它们在中南美洲过冬,然后迁徙到五大湖区和阿帕拉契山地区繁殖,并在那里抚育幼鸟。为了更好了解金翅虫森莺的迁徙行为,研究团队前往五大湖区,给一些鸟儿安装重量0.5克的定位器,这种小巧轻便的仪器每隔几分钟就会记录下它们的精确位置。

在20只装有定位器的金翅虫森莺中,研究人员只收到5只发回来的数据。于是他们跟着鸟儿的飞行路径前往田纳西州东部的昆布兰山脉,抵达时发现他们追踪的目标不见踪影,整个山区一片寂静。当科学家通过定位器检查金翅虫森莺的位置时,才知道这些鸟儿逃离田纳西,飞到了佛罗里达州,其中一只甚至跑到了古巴。然而风暴过后,它们又重新飞了回来。明尼苏达大学的人口生态学家冈纳·克雷默是研究团队的成员之一,他惊讶地说:“我们原以为金翅虫森莺只是躲起来了,从来没想过它们会撤离。为了躲避风暴,它们在短短5天之内飞了1 500多千米。”

科研人员对当时的气象资料进行了分析,以便弄清楚是什么神秘的原因使金翅虫森莺打破迁徙模式的时间而展翅离开。原来当时正好有一个又大又猛的雷暴系统正穿越美国大平原区,距离田纳西州40~900千米远。他们认为这些鸟儿之所以在雷暴抵达前几天进行疏散迁移,是因为它们听到了风暴造成的次声,能够察觉出异状。虽然飞行一千多千米很耗体力,但这是金翅虫森莺躲开破坏性风暴保全性命的唯一方法。巨大的龙卷风发出的次声人耳听不到,但鸟类却可以。因此,科学家将鸟类的这种能力与早早逃走的行为联系了起来,是敏锐的听觉预警了大自然即将到来的灾难。

次声也是一种声音,传播速度、传播过程中的透射、反射以及吸收衰减规律等在本质上与可听声或超声没有什么区别。然而由于次声的频率很低,波长很长,因此就具有一些不同于可听声或超声的特性。与可听声相比,次声主要有两点:一是人耳感受不到,次声的频率很低,超出了人耳的听觉阈值,所以不能引起人的听觉。二是不易衰减,在相同的传播路径上,介质吸收声波能量,进而使其衰减的多少与声波的频率正相关,即频率低则衰减小,所以次声比一般声波的衰减要小得多。

美国地质调查局(USGS)虽然没有参加这项在田纳西对金翅虫森莺的研究,但最先将次声和鸟类联系起来。2013年初,USGS乔纳森·哈格斯特朗姆博士的研究表明,鸽子创建了它们周围环境的“声觉地图”,利用次声导航。“鸽子使用一个罗盘和一张‘地图’进行导航。罗盘通常是太阳的位置或者是地球的磁场,但是‘地图’数十年来都是一个谜。”他解释道,“现在我们发现它们使用声音作为‘地图’,声音会告诉它们家园位于哪个方向。”

当鸽子在不熟悉的地点放飞时,它们用听到的来自家园的次声波信号来确定方位,哈格斯特朗姆博士举的一个例子充分地说明这一点。从泽西山上放飞的鸽子,无论何时都会迷路而且毫无目标地乱飞,这种情况一次又一次地发生。究其原因,原来是大气的温度和风结构导致声音向上弯曲并且越过了这座山,因此使得鸽子无法听到声音而迷失了方向。但是在1969年8月13日,由于大气中发生乱流或者温度逆增导致声音传播发生了向下弯曲回到泽西山,因此鸽子就可以凭借听到的次声信号确定方位,飞回了自己的“鸽房”。就这样,信鸽迷失方向的疑团从次声的破坏得到了解释。

“这些研究结果呈现出鸟儿运用低频音的另一种方式,它们不仅用它导航,还能用它们侦测并躲开剧烈天气。一切都说得通。”哈格斯特朗姆博士指出,“生物学家从未用这种方式看待过次声的使用方法,但它们对我们而言很有作用。”