【研究：响尾蛇能利用声学技巧欺骗人的耳朵】
研究人员发表在《Current Biology》上的报告称，响尾蛇会随着潜在威胁的临近而增加发出响动的频率，这种突然切换到高频模式的方式会让包括人类在内的听者认为它们离得比实际距离更近。

“我们的数据显示，响尾蛇的声音显示，这被解释为一个关于有蛇存在的简单声音警告信号，但实际上这是一个要复杂得多的物种间的交流信号，”卡尔弗朗茨格拉茨大学的研究人员、这项研究的论文资深作者Boris Chagnaud说道，“突然切换到高频模式可以作为一个智能信号，它在其到声源的实际距离这件事上可以欺骗听者。因此，听者对距离的误解就产生了距离安全边际。”

响尾蛇使劲地摇动尾巴以警告其他动物它们的存在。过去的研究表明，响动的频率是不同的，但人们对这种现象的行为相关性知之甚少，也不知道它会向听众传递什么信息。Chagnaud在参观一家动物设施时发现，当他靠近响尾蛇时，响尾蛇发出的声音频率会增加，而当他离开时响尾蛇发出的声音就会减少。

基于这个简单的观察，Chagnaud和他的团队进行了一些实验，在这些实验中，物体向响尾蛇不断移动。他们使用的一个物体是一个类似人类的躯干，另一个是一个若隐若现的黑色圆盘，它会随着体积的增大而越来越近。当潜在威胁逼近时，响尾蛇的振动频率会增加到约40赫兹，然后突然会切换到更高的频率范围--在60到100赫兹之间。

另外的结果显示，响尾蛇会根据物体的接近速度而不是物体的大小来调整它们发出响声的速度。

为了测试振动频率的变化是如何被其他人感知的，研究人员设计了一个虚拟现实环境，在这个环境中，11名参与者被移动到草地上并走向一条隐藏的蛇。当人类靠近它时，它的振动频率会增加，在虚拟距离4米时，振动频率突然跳到70赫兹。当声源出现在1米之外时，听众被要求指出。振动频率的突然增加导致参与者低估了他们跟虚拟蛇的距离。

“蛇不仅仅通过发出嘎嘎声来表达它们的存在，它们还进化出了一种创新的解决方案：一种跟倒车时安装在汽车上的声音距离警报装置类似的装置，”Chagnaud表示，“进化是一个随机的过程，从今天的角度来看，我们可能会把它解释为优雅的设计，实际上是蛇遇到大型哺乳动物的数千次试验的结果。通过反复试验，蛇鸣跟哺乳动物的听觉能力共同进化并留下了那些最能避免被踩到的蛇。”

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哺乳动物的听觉感受存在着两种基本的生理过程，分别是声音信号-电信号的机械信号转导和电信号-机械信号的耳蜗信号放大。其中，前者存在于所有脊椎动物的听觉毛细胞，而后者只存在于哺乳动物的耳蜗外毛细胞，是哺乳动物在漫长的进化过程中形成的特有的生理过程。

耳蜗外毛细胞通过其体侧细胞膜上的马达蛋白prestin感受细胞膜电位的变化，在轴向上发生伸长或收缩，进而对机械力刺激形成正向的反馈调节。这一过程被称为外毛细胞或prestin的电动性，是哺乳动物对声音刺激具有高度灵敏度和出色分辨率的关键。

全球有近5亿人受到耳聋的困扰。噪声、衰老和药物毒性引发的耳蜗外毛细胞的损伤是造成耳聋的一大主要因素。因此，对耳蜗外毛细胞和prestin的电动性的分子机理研究不仅可以促进我们对听觉感受的基本生理过程的了解，同时也对相关的耳聋耳鸣等疾病的治疗方法和药物研究至关重要。

近期#Cell#在线发表一则研究论文。通过冷冻电镜解析了prestin多种收缩和扩张构象的高分辨率结构（最高分辨率达2.3 Å），并通过电生理实验和分子动态模拟，揭示了prestin如何通过其构象变化影响周围的细胞膜表面积变化，进而发挥耳蜗外毛细胞的信号放大功能。

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