许多物种的胚胎利用声音为外界做准备

众所周知，爬行动物在卵中依靠温度来决定幼体的性别。现在，研究人员说，许多不同动物的胚胎在重要方面也依赖于声音信号。他们称这种现象为“声学发展编程”

　　

众所周知，爬行动物在卵中依靠温度来决定幼体的性别。现在，研究人员在《生态学趋势》杂志上发表文章；5月26日的《进化》杂志称，许多不同动物物种的胚胎在重要方面也依赖于声音信号。他们称这种现象为“声学发育编程”。

“声学发育编程发生在声音告知胚胎出生后将遇到的环境，并改变其发育以更好地适应这种环境时，澳大利亚迪肯大学的Mylene Mariette（@MyleneMariette）说。

因为这是一种新发现的现象，证据才刚刚开始积累。然而，这种现象在动物中似乎相当普遍。

“我们在鸟类身上发现了这种现象的证据，在鸟类身上，父母的叫声可以提醒胚胎注意热浪或掠食者，”Mariette说在此之前，也有证据表明，蟋蟀若虫利用雄性歌曲来预测交配竞争的程度。然而，从我们收集到的证据来看，最引人注目的是，不同物种的胚胎依赖声音信息的情况有多普遍。她补充说：“例如，在所有产卵的动物群体中，如昆虫、青蛙、爬行动物和鸟类，胚胎都利用声音或振动来知道何时是孵化的最佳时间。这表明在许多动物物种和各种条件下都可能发生声学发育编程。但是，直到最近，我们才知道这是真的。”

玛丽埃特对声学发育编程产生了兴趣，同时研究了斑马雀父母是如何通过电话来协调父母的照顾义务的她说：“我注意到，当父母单独孵卵时，有时会发出一种奇怪的高亢叫声。”她想知道这些叫声是否对发育中的胚胎有进一步的影响。为了找到答案，她在鸟巢里捕捉了许多录音，并把它们播放给实验室里人工孵化的蛋听。结果发现，雀鸟的父母只在外面非常热的时候才会发出这种特殊的叫声。当雏鸟听到来自卵内的声音时，它们会调整自己的发育以适应高温。

“我变得非常好奇，在孵化前听到声音是如何改变发育的，”Mariette说。

她开始在其他动物胚胎中使用声音的文献中寻找证据。她还深入研究了神经生物学，试图理解它是如何发生的。到目前为止，还不清楚它到底是如何工作的，但新的报告确定了一些可能的机制。

“在蟋蟀身上，当发育中的若虫听到许多性感的歌声时，雌性会迅速发育，以充分利用机会，而雄性则会推迟变态，使其变大，并在繁殖上投入更多的资金，”Mariette说在斑马雀身上，暴露于亲代热叫声中的胚胎生长较少，以减少热暴露对其生理造成的损害，从而使它们在成年后能够产下更多的宝宝。但是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，没有任何有意识的处理，”她继续说这就是为什么，比如说，音乐会触发悲伤或快乐的自发情绪，而我们不必记住那首电影的原声，或者实际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、反射学习和激素分泌的区域之间有直接的联系，所以更高的皮层区域不需要解码信息。在生命早期经历的声音可能会引发同样的自发反应，事实上，会产生持久的影响，因为这是大脑发育和巩固联系的时候。出于同样的原因，对生理学和形态学的下游影响可以持续终生。”

目前的底线是，声音对发育的影响比人们所认识到的要深远得多。Mariette建议，保护对动物适应至关重要的自然声景可能很重要，特别是在快速变化的环境中。

Mariette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：“这项研究得到了ARC基金的支持，特别是考虑到气候变化的惊人速度，光是声音就可以让婴儿为热量做好准备，这是非常令人惊讶的。”

Journal Reference:

1. Mylene M. Mariette, David F. Clayton, Katherine L. Buchanan. Acoustic developmental programming: a mechanistic and evolutionary framework. Trends in Ecology & Evolution, 2021; DOI: 10.1016/j.tree.2021.04.007