按单元格出版社 一只雄性绿色树蛙在叫
信用:诺曼李 为了成功交配，许多雄性青蛙坐在一个地方，呼唤它们潜在的配偶
但这提出了一个重要的问题，任何试图在繁忙的鸡尾酒会上听别人说话的人都很熟悉:在所有不相关的背景噪音中，包括其他青蛙物种的声音，雌性是如何听到并找到自己物种的精选雄性的？现在，3月4日发表在《当代生物学》杂志上的研究人员发现，他们之所以能做到这一点，是因为一组肺在充气时，会降低耳膜在特定频率范围内对环境噪音的敏感度，从而更容易专注于配偶的呼唤
“本质上，肺抵消了耳膜对噪音的反应，特别是在不和谐的繁殖“合唱”中遇到的一些噪音，在合唱中，多个其他物种的雄性也同时呼叫，”圣路易斯的主要作者诺曼·李说
明尼苏达州的奥拉夫学院
研究人员解释说，他们的肺所做的被称为“光谱对比增强”
“这是因为它使得男性叫声频谱中的频率相对于邻近频率的噪音而言显得突出
明尼苏达大学双城分校的资深作者马克·比说:“这类似于在某些助听器和人工耳蜗中实现的光谱对比度增强的信号处理算法。”
“在人类中，这些算法被设计成放大或‘增强’语音中存在的频率，衰减或‘过滤’语音中存在的频率，或者两者兼有
在青蛙中，肺部似乎减弱了雄性交配叫声中出现的频率
我们认为这种现象发生的物理机制在原理上类似于噪音消除耳机的工作原理
" 科学家们早就知道声音信号是大多数青蛙繁殖的关键
事实上，青蛙有一个独特的声音通道，可以通过声门、口腔和咽鼓管将声音从充满空气的肺传递到充满空气的中耳
但是这种从肺到耳朵的声音传播路径的精确功能一直是个谜
早期的研究表明，青蛙的肺可能在增加耳膜振动依赖方向的程度方面发挥作用，从而提高听众定位性广告男性的能力
但是蜜蜂的团队发现事实并非如此
一对绿色树蛙正在交配
信用:诺曼李 对数据的进一步分析表明了一种不同的解释:虽然肺的膨胀状态对定向听力没有影响，但对耳膜的灵敏度有实质性的影响
肺部充气后，耳膜对特定频率范围内的声音振动较小
这让他们产生了一个新的想法:肺部抑制振动，从而抵消噪音
事实上，他们使用激光振动测量法的研究表明，膨胀的肺的共振选择性地降低了耳膜对同一物种青蛙交配叫声中两个频谱峰之间频率的敏感性
它证实了无论女性的肺部处于何种膨胀状态，她都能听到自己物种的雄性声音
因此，肺部对女性感兴趣的“信号”没有影响
但是“噪音”呢？ 他们已经知道，任何给定青蛙物种的主要噪音来源是其他青蛙物种在同一时间繁殖的叫声和在同一合唱中的叫声
但是他们不知道有多少或哪些其他物种可能会与绿色树蛙在其地理范围内的混合物种合唱团中“共同呼叫”，更不知道它们呼叫的频谱看起来如何
为了找到答案，他们查阅了一个名为“北美两栖动物监测计划”的公民科学项目的公开数据
他们对这些数据的分析表明，绿色树蛙膨胀的肺会使它们更难听到其他物种的叫声，同时保持它们完整地听到自己物种叫声的能力
“不用说，我们认为这个结果——青蛙的肺抵消了耳膜对其他种类青蛙产生的噪音的反应——相当酷！”蜜蜂说
最后，他们通过绿色树蛙的内耳建立了一个声音处理的生理模型，来研究肺部对耳膜的影响如何被conv转化为对他们自己物种的叫声的更强有力的神经反应
他们认为它是这样工作的:在某些方面，内耳被“调谐”以对物种自身叫声的频率做出最佳反应
但这种调整并不完美
作者认为，肺在听觉上的一个主要功能是增强或改善这种调节，通过减少由其他物种的叫声驱动的神经反应，允许内耳对物种自己的叫声产生相对更强的神经反应
研究人员说，这些发现证明了进化对新功能的适应能力
在未来的工作中，他们想了解更多关于决定耳膜振动反应的三种声源(外部声源、通过对侧耳朵的内部声源和通过肺部的内部声源)之间的物理相互作用
他们还想知道更多关于噪音消除在青蛙中有多普遍
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