Ormia ochracea(一種寄生蠅)的聽(tīng)覺(jué)定向能力在動(dòng)物界是絕無(wú)僅有的。但是根據多倫多大學(xué)的一項新研究，想要在諸如助聽(tīng)器之類(lèi)的科技產(chǎn)品中模仿這種能力可能會(huì )是一項復雜的工作。

多倫多大學(xué)教授A(yíng)ndrew Mason說(shuō)：“這種蒼蠅的耳朵具有機械耦合特性，可以為它們提供最敏銳的聽(tīng)覺(jué)定向能力，這種特性為仿生技術(shù)提供了靈感，例如助聽(tīng)器中的微型指向型麥克風(fēng)?！?/p>

Ormia是一種夜行蒼蠅，體型很小，通身黃色，生活在美國南部和墨西哥。雌性Ormia會(huì )用它們敏銳的聽(tīng)覺(jué)尋找雄性蟋蟀并對其定位，以選擇它們產(chǎn)卵的地點(diǎn)。幼蟲(chóng)孵化后會(huì )鉆進(jìn)蟋蟀體內并以其為食。

相比之下，這種蒼蠅最獨特的地方在于它們聯(lián)系緊密的耳朵。它們不像其它動(dòng)物一樣兩只耳朵是分開(kāi)的，Ormia的耳膜連在一起，兩片耳膜之間有一個(gè)可以像蹺蹺板一樣活動(dòng)的關(guān)節。當一片耳膜振動(dòng)時(shí)，會(huì )帶動(dòng)另一片振動(dòng)。兩片耳膜振動(dòng)間的微小時(shí)間差使得Orima可以分辨出聲音來(lái)源的位置。

Mason說(shuō)：“有趣的是，這么小的生物可以擁有如此敏感的聽(tīng)覺(jué)定位能力。它們所能定位的聲波波長(cháng)比它們的體長(cháng)要長(cháng)，因為有了特殊的耳朵，它們做到了本不能做到的事情。

工程師們想用相同的原理開(kāi)發(fā)人造傳感器。這種傳感器能突破器材尺寸的限制來(lái)定位信號位置?？捎糜谥?tīng)器、槍聲探測器和各式雷達。

但是如何抑制噪聲干擾是一個(gè)難題。當它用于助聽(tīng)器時(shí)，工程師們需要解決“雞尾酒會(huì )問(wèn)題”，即如何在嘈雜的環(huán)境中提高信號的辨識度，就像在一場(chǎng)喧鬧的雞尾酒會(huì )上如何聽(tīng)清別人說(shuō)話(huà)一樣。動(dòng)物常常通過(guò)掩蔽空間釋放(spatial release from masking，SRM)來(lái)解決這一問(wèn)題，這能幫助它們更好地接收到需要的聲音信號。Mason解釋?zhuān)绻肼暸c被需要的聲音信號分隔越明顯，對聲音信號的干擾就越小。

但是由Mason和Norman Lee參與的新研究發(fā)現Ormia的聽(tīng)覺(jué)系統無(wú)法實(shí)現SRM。在一系列的測試中他們發(fā)現，當噪聲在Ormia的一側發(fā)生時(shí)，Ormia會(huì )將其從蟋蟀的叫聲中分離出去。因為這種蒼蠅的聽(tīng)覺(jué)定位能力十分敏感，并且它們還擁有機械耦合的聽(tīng)覺(jué)系統，從單一方向傳來(lái)的噪聲只會(huì )干擾某一只耳朵中聽(tīng)見(jiàn)的聲音信號。

Mason說(shuō)：“從多個(gè)方向傳來(lái)的噪聲會(huì )對信號造成影響，從而導致聽(tīng)錯覺(jué)。這種聽(tīng)錯覺(jué)會(huì )誤導蒼蠅辨別聲音來(lái)源，從而使其偏離正確的地點(diǎn)?！?/p>

進(jìn)化生物學(xué)家們可能會(huì )對Mason的研究感興趣，因為它顯示噪聲源會(huì )干擾Orima聽(tīng)見(jiàn)的蟋蟀叫聲，這會(huì )影響蒼蠅尋找宿主的能力。Mason表示，工程師們同樣會(huì )對這項實(shí)驗感興趣，因為它強調了機械耦合聽(tīng)覺(jué)系統的局限性。雖然Ormia為我們展現了一個(gè)快速準確的定位系統，但是這種蒼蠅是如何在復雜環(huán)境下導航的尚不明確，例如多信號和嘈雜的環(huán)境。

Mason說(shuō)：“這些蒼蠅能夠精準定位單個(gè)物體，例如蟋蟀的叫聲，但代價(jià)是它們只能關(guān)注非常有限的聲音?！彼€補充道，這種蒼蠅可以以某種方式克服這些局限。至于它們是如何做到的，這需要Mason進(jìn)行更多的研究。

本文譯自 eurekalert，由譯者 bakako 基于創(chuàng )作共用協(xié)議(BY-NC)發(fā)布。Don Campbell