本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
外面很吵闹。我们所做的所有敲打、驾驶、倾倒和飞行以及建造都在让世界变得越来越嘈杂。虽然人类似乎并不介意这些声音,当我们介意时,我们只是塞上耳塞——动物们正在用有趣的方式应对我们制造的所有噪音。
所有环境都有一些噪音。甚至在人类出现之前,动物们就不得不应对环境声音,如雨、河流、海浪、风和其他动物的叫声。但是,像大多数事物一样,人类的出现大大增加了外界的噪音量。
在陆地上,城市噪音来自高速公路、卡车、建筑、机场和机械。这种城市噪音通常占据低频段,可以从城市和郊区蔓延到农村和森林地区。
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左图:世界航运路线图。图片来源:国家生态分析与综合中心。
在海洋中,航运构成了绝大多数的持续附加噪音,但人为噪音也包括爆炸、鱼雷、声纳和深水钻探。炸药是最嘈杂的,通常约为 304 分贝,但大型船舶的发动机通常发出约 192 分贝的噪音。这些船只发出恒定的低频噪音,频率在 20-400 赫兹频段。在那个低频段,许多地方的平均环境噪声水平一直在增加。
右图:茶色猫头鹰是晴天鸣叫者。图片来源:K.-M. Hansche。
由于一直存在噪音,动物们一直有一些聪明的方法来应对它——但它们中的大多数旨在应对像雨或风这样的短期噪音。许多动物只是选择等到噪音停止。例如,茶色猫头鹰在下雨时不会费心鸣叫。通常在夜间鸣叫的灌丛蟋蟀,如果晚上有其他鸣叫的昆虫,会转而在白天演奏交响曲。鹪鹩和贝氏鹪鹩会交替鸣叫,等待对方完成。但与风雨不同,许多人类噪音不会消失。我们非常擅长一直制造噪音。
左图:白鲸只是表现出伦巴第效应的众多物种之一。人类也是如此。图片来源:Tony Fox。
因此,对噪音的下一个常见反应是简单地变得更大声。人类也会这样做;你可能在整晚大喊大叫后,从派对回家时喉咙痛。艾蒂安·伦巴第在 1911 年首次描述了这种现象,从那时起,伦巴第效应已被用来描述叫声或发声幅度的增加。伦巴第效应已在斑胸草雀、日本鹌鹑、蓝喉蜂鸟、普通狨猴、白鲸、虎鲸、海牛、人类和许多其他物种中观察到。
但是,伦巴第效应再次强调,只对克服短期噪音真正有用。一直大喊大叫会消耗大量能量,并可能拉伤声带或动物用来发出声音的其他任何机制。这也使得捕食者和寄生虫更容易找到你。
右图:座头鲸拥有世界上最著名的歌曲,但它们正在发生变化。图片来源:Achim Raschka。
一些动物选择简单地叫更长的时间和更频繁的次数。当暴露于低频声音时,座头鲸会增加其短语中的重复次数。噪音使日本鹌鹑和帝企鹅一遍又一遍地重复它们的叫声。虎鲸倾向于延长它们的信号。这也需要更多能量,并可能降低您试图联系的动物识别您的机会。
左图:北大西洋露脊鲸的标志性向上叫声几乎不可能在航运噪音中听到。图片来源:NOAA。
为了避免一直大喊大叫或叫更长时间,一些动物逐渐改变它们的叫声频率。例如,北大西洋露脊鲸通常以低频(40-400 赫兹)发送信号。这与航运噪音影响的区域相同。(尝试在所有的交通噪音中听到露脊鲸特有的向上叫声)。因此,为了避开它,鲸鱼首先增加了叫声的幅度,以便在嘈杂时期与其他鲸鱼保持联系。但最终,鲸鱼开始以更高的频率鸣叫,以逃避航运噪音。
最近在家朱雀中也观察到了改变叫声频率以响应城市噪音的现象。过去的研究已经看到蓝猴和侏儒狨猴的类似反应。
但是,对于我们的喧嚣以及这些动物正在做出的改变,从长远来看意味着什么,我们仍然有很多不了解的地方。关于增加或改变信号产生对动物的成本的研究很少。我们也不知道它们声音灵活性的上限是多少——在什么程度上噪音太大以至于它们无法交流,以及当动物停止能够补偿时会发生什么?
我们所知道的是,我们的声音对动物有影响。它们中的许多正在做相当于四处游荡询问“现在你能听到我吗?”的口头表达。而且,答案越来越是否定的。
关于作者:Rose Eveleth 是纽约大学科学、健康和环境报道专业的 graduate student。她目前正在尝试找人带她在哈德逊河潜水,并且痴迷于考拉发出的声音(说真的,听听看)。真的,她总体上对声音很着迷,所以请关注她即将在Scienceline上推出的声音博客。(照片:Rose Eleveth 和一只欧洲黑蜗牛。可悲的是,它们不会发出任何声音)
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