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胚胎“听声”准备出生

来源:《中国科学报》2021-05-28 10:08

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  除了温度,声音可能对胚胎也很重要。5月26日,刊登于《生态学与进化趋势》的一项新研究显示,许多动物的胚胎依赖声音信号做出重要决定。研究人员称这种现象为“声音发育程序”。

  “当声音‘告诉’胚胎出生后即将面临什么,从而使胚胎改变其发育以更好地适应这种环境时,‘声音发育程序’就启动了。”澳大利亚迪肯大学的Mylene Mariette说。

  Mariette在研究斑胸草雀双亲如何通过鸣叫协调照顾职责时,对“声音发育程序”产生了兴趣。“我注意到,当双亲单独一方在孵化时,有时会发出一种奇怪的高音。”她说。

  她想知道这些叫声是否对发育中的胚胎有进一步影响。为了找到答案,她录制了许多叫声,并播放给实验室里人工孵化的蛋听。结果证实,只有在天气非常炎热时,雀鸟双亲才会发出这种特殊叫声。在听到声音后,蛋中的胚胎就会调整自己的发育,为高温做好准备。

  Mariette说:“我非常好奇为什么雏鸟在孵化前听到声音就能改变发育。”于是,她在寻找文献记录的同时,深入研究了神经生物学,试图了解这是如何发生的。虽然到目前为止尚无答案,但新研究确定了一些可能的机制。

  “当发育中的蟋蟀若虫听到‘性感’歌曲时,雌性会迅速发育以充分利用机会,而雄性会推迟发育以长得更大,并在繁殖方面投入更多。”Mariette说,“在斑胸草雀中,双亲的‘热呼叫’让胚胎生长减缓,以减少热暴露的生理损伤,从而使它们在成年时能生育更多后代。”

  通常,胚胎不能自行改变发育进程,但这偏偏发生了。研究人员认为,这是因为声音直接影响行为和生理,且不需要任何意识处理。“这就是为什么,音乐能触发人们悲伤或快乐的情绪,而不需要记住配乐来自哪部电影,或者事实上我们甚至没有注意到自己对音乐的反应。”Mariette说,“它似乎是自发的,因为在大脑中,听觉通路与控制情绪、反射学习和激素产生的区域有直接联系,所以高级皮质区域不需要解码信息。在生命早期经历的声音可以触发同样的自发反应,其对生理和形态的影响可以持续一生。”

  实际上,声音对发育的影响比人们认识到的深远得多。Mariette认为,保护自然声音背景对动物适应环境至关重要,尤其是在快速变化的环境中。(唐一尘)

[ 责编:蔡琳 ]
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