尽管蛇以其嘶嘶声和滑行声而闻名,但蛇本身长期以来被认为听力迟钝。
根据科学家们不断增长的研究表明,事实远非如此。科学家们正在努力证明蛇利用声音来与周围环境互动。
然而,这些爬行动物究竟是如何理解噪音的,科学界仍在困惑。一种观点认为蛇能感知地面的振动——但新的研究正在加大对“可能还有更多”的挑战。
蛇通过地面感知振动
如果蛇要选择自己最喜欢的感官,它们可能会选择视觉和味觉。然而,蛇仍然会解读周围的声音。
在过去的二十年里,大量研究表明——由于蛇没有外耳和鼓膜——它们通过引起声波的振动来感知声音,这些振动通过地面传播,并通过它们的身体感知。
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振动通过下颌骨中的一组骨头传导,下颌骨通常贴着地面,并一直传导到耳蜗和大脑。据德国慕尼黑工业大学理论生物物理学教授 J. Leo van Hemmen 解释说,这些振动可以穿过从沙土到它们栖息的树枝的一切。
例如,沙漠角蝰(Cerastes cerastes)就是通过感知其猎物脚步在沙地上产生的波来确定老鼠何时经过的,van Hemmen 说。在他 2008 年的一篇论文中,他详细描述了这种机制在蛇体内运作的确切生物学原理。
蛇也能听到空气中的声音
现在,发表在《公共科学图书馆·综合》期刊上的一项新研究表明,地面振动并不是蛇感知噪音的唯一方式——它们也能听到空气传播的声音。
为了测试这一点,研究人员从五种不同类别的圈养蛇中选择了 19 条标本:死亡蝰蛇(Acanthophis)、沃马蟒(Aspidites)、苍白头蛇(Hoplocephalus)、太攀蛇(Oxyuranus)和棕蛇(Pseudonaja)。后者是世界上最毒的两种蛇。
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然后,研究人员一次将一条蛇放入一个大型隔音室,并播放了 0 到 450 赫兹之间的三种不同的粉红噪声频率。其中一种也产生了地面振动,而另外两种仅通过空气传播声音。
“听起来就像你在……一架飞机缓慢飞行,或者中速或快速飞行,”昆士兰大学毒液进化实验室的研究员、最新研究的主要作者之一 Christina Zdenek 解释说。
播放的声音为 85 分贝——大约相当于人类尖叫声。
研究小组重复了这个实验 300 多次,记录了蛇对声音的反应,并注意到了任何身体动作:静止不动、头部或舌头摆动、嘶嘶声、张开下颌,等等。
根据他们的观察,蛇对空气传播的声音和产生地面振动的声音都有明显的反应。
“如果我走在灌木丛中,我预计蛇会感觉到我的脚。但如果我站着不动说话,蛇会听到我吗?” Zdenek 说。“我认为我们的研究证明了,如果我说得够大声,它们是可以听到的。”
不同蛇对声音的反应不同
当然,即使在这次单一的实验中,每种蛇对声音的反应似乎都略有不同。
“从进化角度来看,这是有道理的,因为它们有相同的捕食者和相同的觅食方式,”Zdenek 认为。“因此,它们需要以相似的方式解读环境,并[因此]具有相似的反应。”
太攀蛇最有可能被声音吓得逃跑并进入防御姿态。它们频繁地摆动头部,嘶嘶作响,张开下颌准备攻击,并做出一种叫做“锁定”的行为——即蛇将头部固定在一个目标上,但以一种具有威胁性的方式盘绕身体的其他部分。
“太攀蛇是高度敏感、警惕的物种,”Zdenek 说。在现实世界中,它们必须保持警惕,以避开将它们视为零食的食肉鸟类。
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大多数情况下,棕蛇也会避开声音,但它们要么不动,要么就大幅度地移动。研究人员曾注意到,在现实世界中,当有人接近它们时,它们在田野里也会这样做。
然而,沃马蟒却一点也不躲避。它们会朝着声音移动,显得很好奇。
“我们将其解释为因为它们是大型夜行性捕食者,是其环境中的顶级捕食者,”Zdenek 说。“因此,不太害怕别人会攻击它们。”
蛇实际上是如何听到声音的
这些新的观察结果有助于丰富我们对蛇是否通过空气听到声音的了解,特别是对我们以前不太了解的蛇类物种的研究,密苏里州 A.T. Still 大学教授兼研究员 Bruce Young(未参与此项研究)表示。
然而,这些新数据并不能帮助回答蛇是如何做到这一点的。
“像这样的研究清楚地表明,蛇确实对我们所说的声音做出反应,”Young 说。“但我们在行为反应中所看到的,与我们在生理反应中所看到的之间存在差异。蛇可能有很多种不同的方式来响应外部刺激。”
早在 2002 年,Young 的研究就曾表明,西部菱斑响尾蛇可以对空气传播的声音做出反应。但在那些结果中,就像这些新结果一样,声音仍然可能使蛇的表面振动——这是否能称为听觉呢?
Young 认为,从腹部或下颌检测到的振动与从头部表面检测到的振动之间可能没有太大区别,他引用了 2012 年的一项研究,该研究认为蛇通过颅骨(尤其是空气传播的声音)检测振动来听到一切。
“目前在(蛇听力)研究中真正的圣杯是找出大脑中的通路,”Young 说。而我们还不知道。“声音是否触发了对声音的反应?还是仅仅触发了对刺激的反应?”
蛇的听力好吗?
当然,蛇的听力比我们想象的要好。但归根结底,它们在这方面仍然不太行。
据 van Hemmen 称,85 分贝的声音强度,相当于人类尖叫声,在 1.5 米以外仍然比自然界中捕食者和猎物之间通常发生的声音要大得多。
Zdenek 说,蛇对较低频率的听力也比高频率好。“蛇的频率范围和灵敏度远不如人类,”她说。“我想蛇听到的声音可能有点模糊。”
蛇的听力也只在 1000 赫兹以下进行了测试。但 Young 的西部菱斑响尾蛇论文表明,蛇对 200 至 400 赫兹之间的空气传播声音反应最好。
同样,海蛇也能听到水下扬声器发出的 40 至 600 赫兹的声音,在 60 赫兹时表现最佳。作为参考,人类的最佳听觉频率是它们的十倍以上——约为 5,000 至 8,000 赫兹。
Zdenek 表示,不幸的是,关于蛇的研究还远远不够,无法得出严格的结论,我们应该谨慎对待我们的假设。















