聲音信息是脊椎動物中普遍且起到主要作用的交流方式。通過聲音動物可以警戒、威懾敵人、尋找伴侶，在社會化更發(fā)達的物種中，聲音信息的使用則變得更加復(fù)雜，成為了維系族群的紐帶。聲音在家族中可以成為協(xié)作捕獵的信號，危險的警報，或者是掉隊者的燈塔。然而就上述所言，很多動物的生存都有賴于聲音信息，但是人們對發(fā)聲行為是在脊椎動物進化史中是何時何地誕生的知之甚少。

比較分析可以提供聲學通信進化起源的證據(jù)，但因為很多關(guān)鍵群體尚未被研究過，從而影響了這一研究的結(jié)果。

聲學能力在陸生脊椎動物中很普遍

因此，由蘇黎世大學?(UZH)?領(lǐng)導(dǎo)的一個國際研究小組，專注于以前從未接觸過的物種。他們的研究包括以聲音記錄和伴隨聲音產(chǎn)生的上下文行為信息的形式，提供四種主要陸地脊椎動物進化枝——龜類、楔齒蜥、無足目和肺魚這四支動物中53種物種的證據(jù)。

第一作者加布里埃爾說：“基于過去涵蓋了1800個不同物種的廣泛數(shù)據(jù)集和我們的最新成果，我們發(fā)現(xiàn)，聲音交流不僅在陸地脊椎動物中廣泛存在，而且還證明了以前被認為是無聲的幾個類群的物種是具有發(fā)聲能力的。例如——許多龜類。

最后一個共同祖先生活在大約 4.07 億年前

為了研究脊椎動物聲學交流的進化起源，研究人員將蜥蜴、蛇、蠑螈、兩棲動物和肺魚等物種發(fā)聲能力的相關(guān)數(shù)據(jù)，與系統(tǒng)發(fā)育特征重建方法相結(jié)合。結(jié)合哺乳類、鳥類和青蛙等著名聲學分支的數(shù)據(jù)，研究人員能夠繪制出脊椎動物生命樹中的聲音交流圖。

“我們能夠?qū)⒙曇艚涣髦亟檫@些動物之間的共同特征，它們至少與它們最后一個共同祖先一樣古老，后者生活在大約 4.07 億年前，”領(lǐng)導(dǎo)這項研究的Marcelo Sánchez 解釋說。

聲音交流沒有多次進化

到目前為止，科學界一致贊成脊椎動物之間聲音交流的趨同起源，因為脊椎動物之間的聽覺器官形態(tài)及其敏感性以及聲帶形態(tài)有很大的不同。比如喉部是大多數(shù)品系四足動物發(fā)聲的重要部位，雖然許多的脊椎動物使用的聲學結(jié)構(gòu)與喉部沒有共同的起源，像鳥類的咽喉由不同的組織發(fā)育而成，但它們都在聲音的產(chǎn)生中使用空氣循環(huán)，由肺部提供動力。此外，所有的脊椎動物都有一個與發(fā)聲有關(guān)的運動神經(jīng)元位置，位于尾側(cè)后腦的位置。這意味著脊椎動物大腦中存在共同的聲音中樞模式發(fā)生器。

但根據(jù) UZH 研究人員的說法，目前這一假設(shè)的證據(jù)仍是不足的，缺乏目前被認為是“無聲”的物種的數(shù)據(jù)，以及被忽視的關(guān)鍵物種的相關(guān)數(shù)據(jù)

“我們的結(jié)果現(xiàn)在表明，聲音交流并沒有在不同的進化枝中多次進化，而是具有共同而古老的進化起源，”桑切斯總結(jié)道。

參考原文

Jorgewich-Cohen, G., Townsend, S. W., Padovese, L. R., Klein, N., Praschag, P., Ferrara, C. R., Ettmar, S., Menezes, S., Varani, A. P., Serano, J., & Sánchez-Villagra, M. R. (2022). Common evolutionary origin of acoustic communication in choanate vertebrates. Nature Communications,13(1),6089.https://doi.org/10.1038/s41467-022-33741-8

封面圖源：amalavida.tv

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