本文转自：扬子晚报

蝈蝈领衔，奏响2亿年前的“昆虫交响乐”

南古所最新研究成果揭开森林声学景观的演变过程

　　“森林交响乐”的演变过程

　　中科院南京地质古生物研究所供图

　　动物在求偶、交配、捕食和躲避天敌等行为中，会发出各种声音，这些声学交流是动物最重要的通信方式之一。螽斯，也就是俗称的蝈蝈、纺织娘，就是以摩擦翅膀发声的。近期。中科院南京地质古生物研究所专家揭示了中生代螽斯声学行为的演化，为昆虫和早期哺乳动物的声学共演化假说提供了证据，也为动物的声学演化机制和中生代的声学景观提供了新信息。相关研究成果12月13日在线发表于美国《国家科学院院刊》。

　　此次研究中，科研人员检视了全球各地馆藏的多块化石标本，建立起2.4亿至1亿年前远古蝈蝈化石的关键形态特征数据库，并对这一时期蝈蝈的鸣声频率进行了系统重建。研究发现中生代声学景观与现代完全不同：在三叠纪由昆虫尤其是螽斯的鸣声占据主导；早侏罗世青蛙和晚侏罗世鸟类的出现带来了新的声音；直到白垩纪，森林中的声学景观才接近现代面貌。随着各类鸣声动物类群的辐射演化，中生代陆地生态系统的声学景观面貌逐渐复杂化。

　　直翅目昆虫是现今多样性最高的鸣声生物，包括我们常见的蟋蟀、螽斯、蝗虫等。其中螽斯（俗称蝈蝈、纺织娘）在中生代非常繁盛，因此是动物声学演化研究的一类理想类群。

　　近日，中科院南京地质古生物研究所博士研究生许春鹏在王博研究员和张海春研究员的指导下，建立了首个化石直翅目形态特征数据库，以中生代的螽斯化石为研究对象，对中生代螽斯的鸣声频率进行了系统重建。许春鹏介绍说，对南非和哈萨克斯坦标本研究发现，早在三叠纪中期螽斯就已经可以发出高频的鸣声（12-16kHz）,这也是整个动物界最古老的高频声音记录。

　　研究人员在侏罗纪鸣螽化石中还发现了保存精美的听器。无论是在大小、位置还是在结构上，它们和一些现生螽斯（例如鸣螽、沙螽）的听器几乎一样。综合鸣器和听器的证据表明，早在侏罗纪雄性螽斯间的复杂声学行为，如争斗和领地行为已经出现。

　　与其他脊椎动物相比，现生哺乳动物具有更高频的听力范围和更灵敏的听觉能力。在爬行动物占据主体生态位的中生代，原始哺乳动物可能多为夜行的小型食虫类，很可能利用声音进行定位猎物和侦查捕食者。“善于鸣叫、体型硕大的螽斯可能为早期哺乳动物提供了理想的食物来源。”许春鹏介绍，本研究发现中生代螽斯在早-中侏罗世发生一次明显的类群更替，时间上恰好对应了早期哺乳动物的辐射事件。因此，早期哺乳动物很可能对螽斯的演化产生了定向选择作用，导致了哈格鸣螽科昆虫的衰落以及声学通信能力和飞行能力更强的鸣螽科昆虫的崛起。反之，螽斯高频声音的出现可能也促进了早期哺乳动物听觉能力的提高。

　　扬子晚报/紫牛新闻记者于丹丹