葉子

考古生物學(xué)的發(fā)展，讓我們得以一窺幾億年前滅絕的古生物是什么樣的。原來(lái)，兇猛的暴龍是有毛的，生活在1.1億年前的帝王鱷個(gè)頭真不小，光頭骨就有1.8米左右。萊茵耶克爾鯊竟然長(zhǎng)得跟節(jié)肢動(dòng)物一樣。

現(xiàn)在，我們對(duì)這些遠(yuǎn)古生物的外形、生活習(xí)性已經(jīng)十分了解，不過(guò)，你知道它們的叫聲是什么樣的嗎？科學(xué)家們又是如何復(fù)原它們的聲音的呢？這聽起來(lái)好像很復(fù)雜，然而，聲音實(shí)際上就是物體振動(dòng)產(chǎn)生的聲波，所以只要弄清楚了生物的發(fā)聲器官，還原古老物種的聲音也不是難事。

現(xiàn)在，就讓我們跟著古生物學(xué)家，一起探索遠(yuǎn)古生物的聲音聽起來(lái)會(huì)是什么樣。

像鴨子的維加鳥

在約1.86億年前的中生代，南極洲生活著一種維加鳥。這種古老的鳥類，外形長(zhǎng)得像一只巨大的鴨子或者雁，屬于雁形目鳥類。維加鳥早在至少6600萬(wàn)年前就已經(jīng)滅絕了，然而直到1992年，人們才發(fā)現(xiàn)它們的化石。不過(guò)根據(jù)這些化石無(wú)法知道古老的維加鳥是否也會(huì)發(fā)出復(fù)雜而多變的鳴叫聲。

2016年底，來(lái)自美國(guó)德克薩斯大學(xué)的古生物學(xué)家，在南極洲發(fā)現(xiàn)了迄今為止最古老的鳴管化石，這個(gè)鳴管正好來(lái)自一只大約生活在6800萬(wàn)年前至6600萬(wàn)年前的維加鳥。鳴管是鳥類的發(fā)聲器官，位于氣管與支氣管交界處。當(dāng)氣管內(nèi)沖出的空氣，引發(fā)鳴管內(nèi)鳴膜鼓動(dòng)后，就會(huì)形成鳥叫聲。

不過(guò)，僅僅憑借鳴管，還不足以確定維加鳥的叫聲，因?yàn)轼B類的發(fā)音系統(tǒng)很復(fù)雜，影響因素包括覆蓋鳴管軟管的組織褶皺，以及其他的聲道結(jié)構(gòu)，所以研究團(tuán)隊(duì)還將維加鳥的鳴管化石與12類活著的鳥類、一種古老的水禽化石作比較，隨后重構(gòu)了鳴管的三維結(jié)構(gòu)解剖圖。結(jié)果表明維加鳥的叫聲可能聽起來(lái)類似于鴨或鵝的鳴叫。

號(hào)子手副櫛龍

在同時(shí)代的恐龍身上，并沒有發(fā)現(xiàn)鳴管，這就說(shuō)明當(dāng)時(shí)的恐龍或許不會(huì)發(fā)出鳥類的鳴叫聲。那么，這些龐大的動(dòng)物又會(huì)怎么叫呢？

在電影里，恐龍出場(chǎng)時(shí)，總是伴隨著“咚咚咚”巨大的腳步聲，一聲咆哮讓人震顫。1993年的電影《侏羅紀(jì)公園》中標(biāo)志性的霸王龍的叫聲是用象和狗的叫聲經(jīng)過(guò)處理后合成的?，F(xiàn)實(shí)生活中，恐龍可不會(huì)那樣威武。

副櫛龍生存于晚白堊紀(jì)（約7600萬(wàn)年-7300萬(wàn)年前）的北美洲，它們的嘴巴形狀似鴨嘴，是鴨嘴龍家族的一員。然而，更引人注意的是它們頭上那個(gè)往后方彎曲、修長(zhǎng)的冠飾。這個(gè)冠飾有什么用呢？

很早以前，研究者們提出了許多奇葩的猜測(cè)，比如由于鴨嘴龍是潛水動(dòng)物，冠飾應(yīng)該是副櫛龍的潛水呼吸器，或者冠飾是調(diào)節(jié)體溫的散熱器、物種內(nèi)斗時(shí)的武器，等等。不過(guò)，最終另外一個(gè)猜測(cè)占主流——這是它們的發(fā)音器。

副櫛龍的冠飾是中空的，內(nèi)部有從鼻孔到冠飾末端，再繞回頭后方直到喉嚨的雙管，樣子就像一個(gè)變號(hào)（一種古雙簧樂器）。在演奏時(shí)，演奏者把氣吹進(jìn)去，由變號(hào)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)與空氣振動(dòng)，發(fā)出聲音，副櫛龍的發(fā)音原理也大致類似。

研究者掃描了小號(hào)手副櫛龍（副櫛龍的一種類型）的頭骨化石，用電腦構(gòu)建出了冠飾的三維圖，然后推斷出一些丟失的結(jié)構(gòu)，如鼻子和喉嚨的軟組織。在計(jì)算機(jī)科學(xué)家的幫助下，最終模擬了小號(hào)手副櫛龍的聲音頻率，結(jié)果表明小號(hào)手副櫛龍冠飾發(fā)出的主要是約30赫茲的音頻，人耳可聽到的范圍是20赫茲到2萬(wàn)赫茲，30赫茲是一個(gè)人類幾乎快聽不到的低音，不過(guò)復(fù)雜的鼻竇結(jié)構(gòu)可控制聲音的高峰與低峰，也許這些恐龍們能發(fā)出更響亮的聲音。

叫聲悅耳的古鳴螽

“咔嚓、咔嚓、咔嚓”，一陣節(jié)奏很快的蟲鳴響起，這是灌叢蟋發(fā)出來(lái)的。灌叢蟋是直翅目蟋蟀科的小鳴蟲，它們的鳴叫可不是靠鳴管或者奢華的頭飾，而是用一種更簡(jiǎn)單的方式——摩擦翅膀。灌叢蟋的一個(gè)翅膀底部長(zhǎng)著一排列齒，而另一個(gè)翅膀底部則有像琴撥一樣的結(jié)構(gòu)，當(dāng)兩者快速摩擦?xí)r，就像手指撫弄梳子一樣，會(huì)造成翅膀振動(dòng)發(fā)出聲音。

不過(guò)，灌叢蟋的聲響略微有點(diǎn)聒噪。相比之下，它們的祖先的鳴叫聲可就悅耳多了。

2012年，中國(guó)古生物學(xué)家在內(nèi)蒙古的一個(gè)村莊發(fā)現(xiàn)了一個(gè)古老的灌叢蟋翅膀化石，年代可以追溯到1.65億年前的侏羅紀(jì)。一般灌叢蟋翅膀上的列齒的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，聲音頻率約低，長(zhǎng)度越短，聲音頻率越高。研究發(fā)現(xiàn)灌叢蟋古老的祖先的列齒長(zhǎng)度非常長(zhǎng)，每根長(zhǎng)9.34毫米，當(dāng)與59種現(xiàn)有灌叢蟋進(jìn)行對(duì)比后，研究者計(jì)算出這種古老的灌叢蟋的音頻約在6400赫茲左右，而且每次翅膀摩擦持續(xù)時(shí)間約16毫秒，非常勻稱，所以史前灌叢蟋能發(fā)出悅耳、純正、單頻率的聲音，為了紀(jì)念它們?nèi)绱藙?dòng)聽的鳴叫聲，這個(gè)史前物種被命名為古鳴螽。

6400赫茲對(duì)于人類的耳朵來(lái)說(shuō)，已經(jīng)是高音了，但對(duì)于現(xiàn)在的灌叢蟋來(lái)說(shuō)，這差不多是它們能發(fā)出的最低頻率的聲音。現(xiàn)在大多數(shù)古鳴螽近親會(huì)用2萬(wàn)赫茲的超聲波鳴叫，聽起來(lái)非常刺耳。之所以音調(diào)變高，是因?yàn)楦咭魝鞑ゲ贿h(yuǎn)，降低了被“耳尖”的獵捕者——蝙蝠發(fā)現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)。

尼安德特人的發(fā)聲跟人類很像

尼安德特人可以說(shuō)是“史前明星人類”了，因?yàn)榭茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代人的抑郁、肥胖、吸煙等不良習(xí)慣，竟然都是因?yàn)楝F(xiàn)代人體內(nèi)有尼安德特人基因的緣故。那么，這個(gè)在生物學(xué)上對(duì)現(xiàn)代人有重大影響的史前人類，說(shuō)話聲會(huì)是什么樣的呢？

早前，人們普遍認(rèn)為只有人類經(jīng)過(guò)了大約十萬(wàn)年的進(jìn)化之后才擁有了復(fù)雜的語(yǔ)言交流能力，尼安德特人只會(huì)發(fā)出簡(jiǎn)單的咕噥聲，然而最近的遺傳學(xué)證據(jù)可能要推翻這一結(jié)論。

2007年，遺傳學(xué)家在尼安德特人的DNA中找到了FOXP2基因，這個(gè)基因是人類獨(dú)有的基因，就算是與人類親緣關(guān)系最近的黑猩猩也沒有，它在人類語(yǔ)言的發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用。如果FOXP2基因缺失，人們將沒法說(shuō)話。這就說(shuō)明，那個(gè)時(shí)候的尼安德特人，已經(jīng)有了構(gòu)造語(yǔ)音的基本遺傳物質(zhì)。

此外，喉結(jié)是人類具備語(yǔ)言能力的解剖學(xué)基礎(chǔ)，這種半圓形的骨頭在人說(shuō)話過(guò)程中上下移動(dòng)時(shí)，直接影響聲帶松與緊的張力。長(zhǎng)期以來(lái)，科學(xué)家們以為喉結(jié)這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)是人類特有的，其他動(dòng)物雖然也有自己喉結(jié)，但只有人類的喉結(jié)所處的位置，正好能與喉嚨、舌頭一起運(yùn)作，所以，只有人類才有復(fù)雜的言語(yǔ)能力。然而，最近，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)尼安德特人竟然也有跟人類類似的喉結(jié)，而且運(yùn)作方式也類似。

基本結(jié)構(gòu)的相似，可能代表著功能的相似性，所以，研究者推測(cè)，這種史前人類或許已經(jīng)有像現(xiàn)代人那樣的發(fā)聲方式。