能夠對動物胚胎發育過程產(chan) 生影響的外部因素有很多，聲音是其中看似聯係不大實則至關(guan) 重要的一個(ge) 。此前就有研究指出鳥類孵化會(hui) 收到聲音的影響，但對於(yu) 聲音是否會(hui) 令胚胎的發育方式有所不同，研究者並無了解。最新的一項研究則發現，胚胎會(hui) 根據“聽”到的聲音不同，改變發育的方向，更好地適應將要麵對的環境。

圖片來源： Karen Warkentin

來源 Cell Press

翻譯 武大可

編輯 魏瀟

眾(zhong) 所周知，爬行動物的性別是由卵中的溫度線索決(jue) 定的。而5月26日發表於(yu) 《生態與(yu) 演化趨勢》（Trends in Ecology & Evolution）的一項研究發現，聲音信號對許多物種的胚胎發育也很重要。這類現象被研究者稱為(wei) “聲學發育編程（acoustic developmental programming）”。

澳大利亞(ya) 迪肯大學（Deakin University）的 Mylene Mariette 說：“聲音能夠向胚胎傳(chuan) 遞出生後外界環境的信息，胚胎可能據此調整發育過程，更好地適應這樣的環境。這就是聲學發育編程。”

這一現象是個(ge) 全新的發現，研究者們(men) 也剛開始積累相關(guan) 證據。但可以確定的是，聲學發育編程在動物中相當普遍。

“我們(men) 已經在鳥類中發現了這一現象。親(qin) 代鳥類的鳴叫可以向胚胎預警熱浪或天敵的存在，”Mariette 說，“此前還有證據表明，蟋蟀若蟲能根據雄性的鳴叫來預測交配競爭(zheng) 的激烈程度。但我們(men) 這次從(cong) 收集到的證據中發現的最令人吃驚的事情是，胚胎對聲音信息的依賴性在所有物種中十分普遍。”

“例如，在例如昆蟲、青蛙、爬行動物和鳥類等所有卵生動物中，胚胎都會(hui) 借助聲音或振動來確定最佳的孵化時間。這說明聲學發育編程很可能在多物種、多場景下發生。而我們(men) 直到最近才剛剛了解到這一點。”

Mariette 對聲學發育程序的興(xing) 趣是在研究斑胸草雀（zebra finch）親(qin) 代溝通育兒(er) 安排的時候形成的：“我發現斑胸草雀的父親(qin) 或母親(qin) 即使在獨自孵蛋的時候也常常發出特殊的尖銳鳴叫。”

她想知道這些叫聲是否會(hui) 對發育中的胚胎產(chan) 生進一步的影響。為(wei) 了找到答案，她錄製了大量來自野外巢穴的聲音樣本，拿回實驗室，向人工孵育的雀卵播放。結果顯示，親(qin) 代斑胸草雀會(hui) 在高溫時發出一種特別的叫聲。聽到這樣的叫聲後，未孵化的幼鳥就會(hui) 調整發育方式，為(wei) 迎接高溫環境做準備。

Mariette 說：“我特別想知道，僅(jin) 憑聽到的一段聲音，孵化前的幼鳥是怎麽(me) 改變發育過程的。”

她開始尋找其他動物胚胎利用聲音的文獻線索，還進行了神經生物學研究，試圖理解這一現象發生的原因。但到目前為(wei) 止，這個(ge) 問題還沒有被完全弄清楚，但新的報告明確了一些可能的機製。

“發育中的蟋蟀若蟲如果聽到了求偶的鳴叫，雌性會(hui) 加速發育來抓住繁殖的機會(hui) ，而雄性則會(hui) 推遲變態發育好讓自己長得更大，並且在生殖方麵加大投入，”Mariette 說，“對於(yu) 斑胸草雀中，聽到了親(qin) 代‘高溫鳴叫’的胚胎會(hui) 長得更小，以減少熱暴露帶來的生理損害，這可以讓它們(men) 在成年後繁育更多後代。但胚胎並沒有改變發育過程的決(jue) 定權，這個(ge) 過程是自然發生的。”

“這是因為(wei) 聲音直接對胚胎的行為(wei) 和生理層麵造成了影響，並不進入意識加工。”她接著說，“舉(ju) 個(ge) 例子，出於(yu) 同樣的原因，音樂(le) 會(hui) 激起自發的悲傷(shang) 或快樂(le) 情緒，而我們(men) 並不需要記得這段音樂(le) 是來自於(yu) 什麽(me) 電影，甚至不需要注意到這段音樂(le) 或對它做出反應。情緒似乎自己就產(chan) 生了，這是因為(wei) 聽覺通路在大腦中與(yu) 控製情緒、反射學習(xi) 和激素產(chan) 生的區域有直接的聯係，並不需要更高級的皮層來解碼其中的信息。生命早期收到的聲音也能夠觸發相同的自發反應，並且這種作用是能夠長期持續的，因為(wei) 那時大腦正在發育並鞏固神經連接。同樣，這會(hui) 進而對生理和形態產(chan) 生持續一生的影響。”

現在我們(men) 知道，聲音對發育的影響遠比人們(men) 此前意識到的要深遠得多。Mariette 指出，對自然聲音景觀的保護對動物的適應性至關(guan) 重要，尤其是在快速變化的環境中。

Mariette 的實驗室正在繼續研究斑胸草雀可能受高溫鳴叫影響的生理特征。她說：“僅(jin) 憑聲音就能讓寶寶做好應對熱浪的準備，這太令人驚訝了，特別是考慮到氣候變化的驚人速度。”

原文鏈接：

https://www.eurekalert.org/emb_releases/2021-05/cp-eom052021.php

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