牡蛎、海鸟和真菌都喜欢听哪类音乐？为什么某些声音能加速动植物生长？
百科
科学
2024-11-01 06:03
北京
撰文 | 刘六七
审校 | 河边的卡西莫多
近些年，生态学家开始研究自然与声音之间的关系。他们发现，一个生态系统的物种多样性与其声音的复杂程度呈正相关。这其实很好理解：当我们走进大自然，侧耳倾听便会发现热闹非凡。你可以听到惊鸟起飞时的振羽之声、哺乳动物幼崽的轻微哼鸣，甚至是爬虫穿过枯叶发出的窸窸窣窣……让自然演奏一支交响曲|图源：Brian Eno
当一个环境中的物种数量越多，这个声音就会更加丰富立体。而当一个环境不适宜生命生存，这个声音就会显得单调孤寂——毕竟一种动物消失时，它们的声音也会跟着消失。于是，一些科学家好奇，如果反过来给大自然播放生机勃勃的声音，能否帮助其中的生物健康生长呢？经过多位学者的实验，结果发现真有可能！在澳大利亚阿德莱德，有一群科学家就利用“音乐疗法”，成功帮濒临灭绝的牡蛎礁恢复了生机。牡蛎礁不仅能为很多海洋生物提供栖息地，还可以起到净化水质、保护海岸线、碳固定等作用|图源：Captain Experience牡蛎礁是由牡蛎附着在岩石上形成的生物礁系统。通常情况下，浮游状态的牡蛎幼虫需要先固着在牡蛎礁上，然后再让壳慢慢发育成熟，最终变成礁体的一部分。由于过度捕捞和气候变化，全球牡蛎礁数量大幅减少，幼虫找不到理想固着地，导致无法形成新的牡蛎礁，进而陷入恶性循环。如果把牡蛎幼虫召集到一起，再为它们提供一个优秀的固着地，牡蛎礁便可以重生。但如何才能让幼虫们乖乖集合呢？研究人员想到了“声音吸引法”。经过实验，科学家发现牡蛎宝宝确实会被某些声音吸引。它们尤其喜欢鼓虾的声音，因为鼓虾的出现通常意味着当地生态环境良好。将播放有鼓虾声音的音响放入海水后，牡蛎幼虫果然成群结队地赶来。只用了短短几年，科研人员就把濒临灭绝的生态系统挽救了回来。在太平洋上，还有科学家正在尝试用“声音疗法”恢复一整座岛屿的生态系统。11.9平方千米的巴尔米拉环礁，几乎位于太平洋正中央。二战期间，美军登陆这里时意外地把黑鼠带到岛上。由于没有天敌，老鼠开始在环礁上肆意繁殖，几乎吃光了所有植物、贝类和幼鸟，将生态系统推向崩溃边缘。从空中俯瞰巴尔米拉环礁|图源：Wikipedia By USFWS如今，生态学家虽然已经把老鼠根除，但巴尔米拉环礁的生态系统仍远没有恢复原样——曾在这里生活的8种鸟类还没有回来。鸟类在海上以鱼和浮游生物为食，它们消化食物后将粪便排泄到陆地，也把海洋生物富含的氮和磷留了下来，起到“肥料搬运工”的作用，对生态恢复意义非凡。为吸引海鸟回家，科学家在环礁上竖起多个大喇叭，全天候轮流播放几种鸟类的叫声，希望引起路过飞鸟的注意，“哪怕它们不在岛上定居，留下一泡粪便也很好”。鸟类“迪斯科”，音频中的5种鸟叫声分别来自：楔尾鹱、热带鹱、波利尼西亚圆尾鹱、白腹圆尾鹱和黑剪水鹱|图源：the Nature Conservancy
2023年，一对灰背燕鸥(Onychoprion lunatus）被叫声吸引到岛上并定居下来，甚至生下一窝幼鸟。音乐疗法，初见成效。看了这么多成功案例，澳大利亚弗林德斯大学的学者想试探一下“音乐疗法”的边界。他们好奇声音是否同样可以帮助没有耳朵的微生物快速生长。研究人员把一种名为哈茨木霉菌（Trichoderma harzianum）的真菌分为两组，一组放置于没有声音的静室内，另一组放进类似的静室但每天为它们播放30分钟白噪音。起初，两组真菌没有什么不同。但第3天时，每天享受半小时轻音乐的真菌变成了鲜活的亮绿色。等到第5天，研究人员已经可以计算出白噪音使哈茨木霉菌的生长速度提升了7倍，产生的孢子数量增加了4倍有余。哈茨木霉菌可以使树木免受病原体侵害。学者畅想，今后可以在森林里播放这种声音，通过刺激真菌的生长来保护植被，涵养森林。那么问题来了，声音为什么能够促进生态环境茁壮成长呢？专家认为，对大多数动物来说，寂静预示着没有生命可以存活的敌对环境，会主动避开。反之，嘈杂代表着生机，会对生物产生天然的吸引。自然界中充满了各种声音，但我们总是忽视它们的存在|图源：wikipedia对没有耳朵的微生物和植物而言，它们虽然听不见声音，却可以感受到声波。专家认为，微生物和植物的细胞壁上存在机械感受器，可以捕捉声波产生的机械能，然后引发一系列复杂的信号反应，最终激活与生长有关的基因。还有一种说法是声波会在细胞内引发电反应，同样可以影响信号的传导和基因的表达。当然，声音促生长的真正原因及机制还有待科学家们的进一步探索。至于大规模使用“声音疗法”，人们应该采取谨慎态度。已经有实验证实，一种能够促进某些生物成长的声音，反而会抑制另一种生物生长。哪怕是同一物种，面对不同的分贝和频率也会有不同的反应。大概世间万物和我们一样，每个人都有不同的音乐品味吧。参考资料：
[1]https://www.bbc.com/future/article/20230519-the-sound-recordings-used-to-coax-back-species
[2]https://www.nytimes.com/2024/10/04/science/fungus-sounds-growth.html
[3]https://www.science.org/content/article/fungus-grows-more-vigorously-when-it-feels-good-vibes
[4] https://peerj.com/articles/1920/
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