近日，《美国科学院院报》（PNAS）在线发表了一项中国科学院南京地质古生物研究所的成果，科研人员对全球各大博物馆1000多块中生代螽斯化石进行研究，重建了其鸣声频率的宏观演化历史。研究发现，在2.4亿年前的三叠纪，螽斯可以发出高达12kHz—16kHz的鸣声。该鸣声是整个动物界最古老的高频声音记录之一。
系统重建中生代螽斯的鸣声频率
直翅目昆虫是现今生物多样性最高的鸣声生物，包括我们常见的蟋蟀、螽斯、蝗虫等。其中螽斯，俗称蝈蝈、纺织娘，可以利用前翅间的相互摩擦发出声音，并依靠前足的听器鼓膜来接收声音信号。
中国科学院南京地质古生物研究所的博士研究生许春鹏在该所研究员王博、张海春的指导下，从世界各地的博物馆检视了1000多块直翅目化石标本，并找出了100多块有研究价值的标本，并根据生物物理模型，对中生代螽斯的鸣声频率进行了系统重建。
“螽斯可以利用前翅间的相互摩擦发出声音，位于臀区的前翅分布有小齿结构，用以摩擦发音，因此又称为音齿。” 许春鹏介绍，“螽斯有相当于人类嘴巴的发音器，也有相当于人类耳朵的听器。螽斯的听器长在腿上。它的前足有一对鼓膜，可以接收各种声音信号。”
类群转换或与更强的声学能力有关
中生代时期螽斯非常繁盛，它们就像不知疲倦的“歌唱家”，这样的大嗓门也为螽斯引来了许多麻烦。
许春鹏研究的化石标本主要分为两类，一类是哈格鸣螽科，另一类是鸣螽科。
许春鹏认为，哈格鸣螽科昆虫的鸣声频率在4kHz到16kHz之间近乎均匀分布；而鸣螽科昆虫的鸣声频率显示为双峰分布，其鸣声频率主要位于4kHz—8kHz和12kHz—16kHz两个范围内。高频鸣声有利于躲避捕食者的探查，但其传播距离较近；低频鸣声则恰好相反，虽较易被捕食者探查到，但却能够传播更远的距离。中生代螽斯极高的声音频率多样性表明，在中生代的生态系统中，已经具有明显的声学生态位分区现象。“声学生态位的分区就像是我们的收音机一样，不同的频道占据不同的频率，彼此之间互不干扰。”许春鹏说，声学生态位分区的出现，可以极大地降低声学交流时其他声学信号的干扰，提高声学交流的效率。
鸣声动物演化带动声学景观复杂化
许春鹏说，“我们的研究发现，中生代时期的声学景观与现代完全不同。”中生代螽斯在早中侏罗世发生了一次明显的类群更替，从哈格鸣螽科主导转为鸣螽科主导。通过这次类群更替，中生代螽斯的听觉能力得到了明显提高。这次类群更替在时间上与早期哺乳动物的辐射事件相对应。因此，早期哺乳动物很有可能对中生代螽斯的演化起到了定向选择作用，推动了哈格鸣螽科昆虫的衰落以及声学通讯能力和飞行能力更强的鸣螽科昆虫的崛起。中生代螽斯高频声音的出现，也在一定程度上促进了早期哺乳动物听觉能力的提高。
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