穿越1.65亿年，侏罗纪时代的虫鸣，被成都科学家复原了
1.65亿年前，内蒙古道虎沟的一片森林里，虫鸣四起，恐龙在旁边散步。
1.65亿年后，四川农业大学农学院的顾俊杰教授团队，把那些虫鸣“找”了回来。
声音是会消失的，这是小学生都知道的常识：空气振动，发出声音，振动消失，声音就没了。那些散进了历史虚空的虫鸣，是怎么找回来的？
8月25日，这项持续了12年的研究刊发于国际顶级期刊《PNAS》。研究团队复原了9种侏罗纪螽斯的鸣声——不是艺术想象，而是基于化石形态和现代科学重建。
▲ 论文截图 顾俊杰告诉红星新闻记者，这项研究满足了人类的好奇心，还有助于理解昆虫与动物的协同演化。其复原的声音，已用于斯皮尔伯格制作的纪录片《恐龙》。
石头会“唱歌”
声音没法保存成化石，这是常识。电影里霸王龙的嘶吼都是用大象、老虎的声音揉在一起合成的，但那是艺术，不是科学。
但螽斯不一样。要搞清楚这个问题，得先搞清楚螽斯怎么发声。
顾俊杰解释，螽斯发声靠翅膀摩擦，翅膀上一侧有像梳子一样的“音齿”，另一侧有刮器，一刮就震动发声。翅膀是几丁质的硬结构，能保存成化石。
“相当于你拿个梳子，用手一刮，也有声音。”顾俊杰说。
所以团队的工作就是：找到1.65亿年前保存下来的“梳子”，反推它当年刮出来的声音是什么样。
用激光测现代昆虫做参照，基于基因组数据的系统发育框架、有限元振动模拟与人工智能时序预测等多技术交叉——把封印在石头里的声音一点点“解压缩”出来。
听不见的“超声”
研究复原了9种化石螽斯的鸣声，频率从5kHz到20.5kHz不等。其中一种叫奇异曲阿博鸣螽，叫声达到了20.5kHz——超过了人耳能听到的范围，是真正的“超声波”。
▲ 基于9种化石螽斯翅几何形态的有限元分析模型，对翅摩擦发声的主振动进行重建 这有什么了不起？
过去学界有一种假说：昆虫进化出超声波，是被蝙蝠逼的——蝙蝠靠回声定位捕食，昆虫得“隐身”应对。
但这项研究发现：1.65亿年前的侏罗纪，蝙蝠还没出现（蝙蝠回声定位的化石记录比这晚了近1亿年），昆虫就会发超声波了。
“这并不是非黑即白的推翻，”顾俊杰说，“只是证实了在蝙蝠出现之前，昆虫和捕食者的声学竞争就已经开始了。”
那喊给谁听？研究指向了侏罗纪的早期哺乳动物——蝙蝠还没上场，对手早就换了一轮。
研究还发现，侏罗纪的螽斯已经演化出纯音鸣唱，这种声音会降低捕食者对声源的定位能力。早期哺乳动物的中耳结构对这类纯音的方向分辨能力较弱——这是侏罗纪螽斯应对捕食压力的反窃听策略。
▲ 鸣螽科（Prophalangopsidae）与螽斯科（Tettigoniidae）鸣叫、听觉与哺乳动物协同演化历史 化石在内蒙古，钥匙在四川
需要说清楚的是：化石出土于内蒙古道虎沟，但整个研究最关键的“翻译官”——现生参照物种长生铁鸣螽，分布在四川。
顾俊杰团队为了找到它，花了两年时间在四川野外搜寻。
这个类群在侏罗纪时全球广布，但到了现在，全世界只剩9个种，4个在北美，另外5个在中国西南山地。
四川的川西山地是生物多样性的热点区域，给这些远古孑遗生物提供了最后的“避难所”。
“如果没有四川的现生种群做参照，我们建立的预测模型就不会有现在的准确度。”顾俊杰说。来自内蒙古的化石与栖息在四川山野的小虫，相隔千里，携手帮助研究团队破译了1.65亿年前的声音密码。
12年的坚持不懈
科研从不是一蹴而就的惊喜。当红星新闻记者问顾俊杰，第一次算出超声鸣叫相关数据时是否非常激动，顾俊杰坦言：“其实没有那种‘教科书要改写’的戏剧化瞬间。超声波本身人耳听不到，我们得到的只是一组分析数据。尽管很令人兴奋，但激动更多来自慢慢推进、一点点获得新证据的过程。”
问起研究过程中最难的是什么，他说：找现生虫子花了两年，方法推倒重来好几次，从启动到发表，整整12年。