许多物种的胚胎使用声音准备外界 - 在孵化前听到尼罗河鳄鱼胚胎

青蛙胚胎

这张图片显示了青蛙卵中的胚胎。信用:Nicolas Mathevon

众所周知,爬行动物依赖于温度提示,同时在鸡蛋中确定孵化的性行为。现在,研究人员在期刊上写作生态学与进化趋势英国《每日邮报》5月26日报道称,许多不同动物物种的胚胎也在重要方面依赖于声音信号。他们称这种现象为“听觉发育程序”。

澳大利亚迪肯大学的迈琳·马里埃特说:“当声音告诉胚胎他们出生后将遇到的环境,并改变他们的发育以更好地适应这种环境时,声音发育程序就发生了。”

因为这是一个新发现的现象,所以证据刚刚开始积累。然而,然而,动物似乎相当普遍。

“我们发现了这种情况发生在鸟类中的这种情况,父母呼叫可以警告狂热或掠食者的胚胎,”Mariette说。“之前,还有证据表明板球若虫使用男性歌曲来预测伴侣的竞争水平。然而,我们收集的证据中最引人注目的是,胚胎跨越声音信息的胚胎是多常见。

“例如,”她补充说,“跨越鸡蛋,如昆虫,青蛙,爬行动物和鸟类,胚胎使用声音或振动来知道最佳时间何时孵化。这表明声学发育规划可能发生在许多动物物种和整个条件范围内。但是,直到最近,我们不知道它正在发生。“

鳄鱼孵化

此图像显示鳄鱼孵化。信用:Nicolas Mathevon

马里埃特在研究斑胸草雀父母如何通过呼叫来协调父母的照顾职责时,对听觉发育程序产生了兴趣。“我注意到,当父母单独孵化时,它有时会发出一种奇怪的高音,”她说。

她想知道这些电话是否对发展胚胎产生了进一步的影响。要了解出来,她在巢中捕获了许多录音,并将其播放给鸡蛋在实验室中人为潜入。事实证明,雀科的父母在很热时才产生特定的呼叫。在从鸡蛋内听到它时,雏鸟调整了他们的发展,为热量做好准备。

此录音具有孵化前的尼罗河鳄鱼胚胎制成的声音。信用:Nicolas Mathevon

Mariette说:“我非常好奇为什么在孵化前听到声音就能改变发育。”

她开始在其他动物中寻找胚胎文献中的证据。她还挖到神经生物学,试图了解它是如何发生的。yabo124到目前为止,它不清楚它是如何工作的,但新报告识别一些可能的机制。

Mariette说:“在蟋蟀中,当发育中的若虫听到许多性感的歌曲时,雌性会迅速发育以充分利用机会,而雄性则会推迟发育以长得更大,并在繁殖方面投入更多。”“在斑胸草雀中,胚胎暴露在父母的热呼叫下,生长变少,以减少热暴露的生理损伤,从而使它们在成年时生育更多的婴儿。”但胚胎不能决定改变它们的发育,它只是发生了。

“这是因为声音直接影响行为和生理,没有任何意识处理,”她继续说。这就是为什么,例如,音乐能触发人们自发的悲伤或快乐的情绪,而我们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。它似乎是自己发生的,因为在大脑中,听觉通路和控制情绪、反射学习和激素产生的区域之间有直接的联系,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,事实上,有持久的影响,因为这是大脑发育和巩固联系的时候。出于同样的原因,下游对生理和形态的影响可以持续一生。”

现在的底线是声音对发展的影响更为深远,而不是实现的。玛丽埃特表明,保护可能对动物适应至关重要的自然声场可能是重要的,特别是在快速变化的环境中。

马里埃特的实验室继续研究斑马雀的生理特征,这些特征可能会受到热叫声的影响。她说:“令人惊讶的是,单单是声音就能让婴儿为高温做好准备,尤其是考虑到气候变化的惊人速度。”

参考:“声学发展规划:机械和进化框架”,Mylene M. Mariette,David F. Clayton和Katherine L. Buchanan,2021年5月26日,生态学与进化趋势
DOI: 10.1016 / j.tree.2021.04.007

这项工作得到了弧度补助金的支持。

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