研究表明，“绝地”啮齿动物利用声音增强嗅觉来远程移动物质

Josiah02 · 发表于 2024-10-16 13:53:47

自 20 世纪 50 年代发现啮齿动物发出的超声波发声 (USV) 以来，科学家们一直在争论其目的。广泛的研究共识表明，USV 是一种社交交流形式，是一种求偶表演，虽然人类听不见，但可能与某些鸟类的叫声相似。
然而，布法罗大学的一位生物声学专家在《神经科学与生物行为评论》杂志上发表的一篇文章中提出，啮齿动物发声并不是为了甜言蜜语，而是为了以某种方式震动周围环境，从而影响吸入的颗粒进入它们鼻子的方式，这表明啮齿动物利用声音来增强它们的嗅觉。
布法罗大学艺术与科学学院心理学教授爱德华多·梅尔卡多三世博士说：“这种现象以前从未在任何动物身上观察到过，我相信甚至没有人怀疑过。它们通过操纵环境和控制周围粒子的分子相互作用来创建新的信息途径。”
他说，它们不是在调情，而是在观察周围的环境。这是一个完全不同的过程，研究结果可能具有深远的影响，包括心理障碍治疗的发展、更好地理解许多认知过程的进化驱动因素以及技术进步。
“这远远超出了我们已知的范围，就像我们在观察‘绝地武士’老鼠一样，”梅尔卡多说。“这几乎就像魔术一样。”
但是为什么梅尔卡多开始寻找一些从未被认为可能实现的东西呢？
由于曾研究过座头鲸的歌声，Mercado 受邀参加一场有关 USV 的会议。在回顾现有研究后，Mercado 发现啮齿动物的发声行为存在不一致之处，这与 USV 帮助雄性吸引雌性的观点不符。
啮齿动物通过用胡须抚摸表面、视觉扫描和不停嗅探来探索周围环境。Mercado 发现，对发声和嗅探进行监测的研究表明，啮齿动物在发出每个 USV 后都会立即嗅探。
“这可能是巧合，也可能表明两者在功能上相关，”他说。“我知道利用超声波操纵粒子的技术用于振动声学领域，我立即想到这可能也适用于动物。”
振动声学，或人工产生的超声波振动，会导致空气中的颗粒聚集，这使得 Mercado 认为啮齿动物正在使用 USV 来创造气味簇，增强信息素（化学信号）的接收，从而使发声者更容易检测和识别朋友、陌生人和竞争对手。
研究人员使用啮齿动物的叫声（尤其是大鼠和小鼠的叫声）作为研究各种人类疾病的模型，尤其是与交流、社交行为和情绪处理相关的疾病，包括焦虑和抑郁、精神分裂症、帕金森病和自闭症。如果测试证实了 Mercado 的假设，研究人员将不得不重新评估这些研究的结果。
“啮齿类动物处于生物学研究的前沿，”哈佛大学学生研究员、论文合著者杰西卡·周 (Jessica Zhou) 说道。“啮齿类动物，尤其是大鼠和小鼠，是科学界的无名英雄。”
从进化的角度来看，有证据表明，探索中使用的嗅觉推动了更复杂的认知过程的进化，包括注意力和记忆力。
“了解这个系统可能有助于我们发现这一切是如何开始的，”梅尔卡多说。
这种理解也能带来新技术的诞生，就像对夜行动物视觉的理解有助于夜视镜的发明一样。
“我们之前不知道这种事情是可能的，这意味着我们还没有理解如何利用声波操控纳米粒子用于复杂的用途，”梅尔卡多说。“但如果我们确认大自然已经为我们解决了这个问题，我们可能就领先了一大步。”

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