你没看错。研究人员已经将一些昆虫的化学防御系统转化成听起来事实证明,这也会让人反感。
凯伦霍普金这里是科学美国人60新利18luck体育秒科学。我是凯伦霍普金。
霍普金斯大学:有些声音令人毛骨悚然。有些是不愉快的[刺耳的黑板?乙烯基专辑划伤吗?]。有些则完全令人不安。[吱吱作响的门?尖叫?不和谐的精神淋浴场景类型的音乐?
但有些声音……有些声音……是你从未听过的,也是你再也不想听到的。
(2-hydroxybenzaldehyde的声音)
这是2-羟基苯甲醛的声音。如果你在想,等等,分子是不会制造噪音的,你是对的。但这种不和谐的梦魇是一种可听到的音景,它代表了2-羟基苯甲醛的化学性质。
更可怕的是,虽然这种声音可能会让你想要爬出皮肤,向门窜去,但这种化学物质本身对蚂蚁也有类似的作用。这是根据一项发表在《模式》杂志上的研究.
jean - luc Boeve例如昆虫的世界充满了化合物。
霍普金斯大学:jean - luc Boeve位于布鲁塞尔的比利时皇家自然科学研究所。
Boeve:托马斯·艾斯纳他创立了化学生态学领域,他说昆虫是地球上最好的化学家。他说这是一种玩笑,但他说的完全正确因为昆虫会产生大量不同的化学物质用于不同的目的。
霍普金斯大学:包括保护自己和家人的安全。
Boeve当前位置许多其他昆虫群体也在产生挥发物和其他化合物,以保护自己免受捕食者的侵害。
霍普金斯大学这些挥发性的分泌物就像浓烈的香水一样,在空气中飘散,刺激着动物,它们可能会想要吃掉产生它们的虫子。Boevé专门研究了锯蝇种类的幼虫,它们会产生不同的化学混合物,作为一种驱避剂,尤其是针对蚂蚁。
但是Boevé不仅仅是一个昆虫学家。他还是个业余音乐家。于是他想,好吧,气味通过在空气中漂浮来传递信号,声音也是如此。
Boeve:我认为通过嗅觉和听觉这两种不同的感觉系统来深入研究这两种感知之间的相似性是非常有趣的。所以我们的想法是把这些挥发物转化成声音。然后比较一下,一方面,捕食者对挥发物的反应,另一方面,人类听到的声音代表了这些挥发物。
霍普金斯大学第一步是将香气转化为声音。为此,Boevé和他的同事鲁迪Giot布鲁塞尔高等工业研究所的研究人员转向了一种被称为声波化的过程,即把化学参数转换成声音。
Boeve例如,我们使用的化学参数是化合物的分子量,或者是化合物是否含有官能团的事实。官能团是指醇,酮,醛,酸。
霍普金斯大学这些分子特性随后被映射到音乐品质上,比如音高和音调、持续时间和音色,甚至混响。
Boeve通过将每个分子转换成一个声音,我们建立了一个分子声音库。
霍普金斯大学醋酸,基本上是一种浓缩醋,听起来像:
(醋酸的声音)
而香叶醛,一种柠檬醛的异构体,是柑橘果皮中油脂的主要成分,听起来更像是:
(香叶醛的声音)
霍普金斯大学Boevé并不是第一个利用超声波将化学数据转换成声波的公司。早在20世纪70年代,遗传学家就在把DNA序列的四个字母转换成曲调,好吧,并不是完全名列榜首。
Boeve:声音不是很好听,也不是很丰富。因为如果你只有四个音调,那么你听到的音乐或声音就会非常单调。
霍普金斯大学:昆虫刺激物更有趣,因为每个物种都会产生自己独特的化学混合物。Boevé和Giot模仿了这些分子混合物,把不同的化学声音混合在一块音板上,用不同的音量表示每种有毒混合物的化合物浓度。
[蝗虫幼虫的声音]
霍普金斯大学:这是一种刺槐幼虫胫骨线虫的化学样式。这是一种植物用来驱虫的精油。
(Dolichodiol声音)
这种辛辣的曲调有助于防止欧洲苹果锯蝇(Hoplocampa testudinea)被吃掉。
[欧洲苹果锯蝇的声音]
霍普金斯大学但这只是准备工作。然后是实验。Boevé将蚂蚁暴露在实际的化学物质中,无论是单独的还是混合的,并记录下捕食者是如何彻底地击退每种化学物质的。而对于音响化的声音,志愿者需要播放单个分子或混合物的片段,然后听一对扩音器发出的声音。
Boeve然后我们让他们倒着走,直到他们在舒适区。我在测量,我在注意他们后退的距离。
霍普金斯大学他发现,最令蚂蚁恼火的分子和混合物,当被声波化后,会使志愿者撤退。
Boeve:许多人告诉我,有些声音非常可怕,这就是为什么他们往后退。
霍普金斯大学但是Boevé并不是用来吓唬人的。一种化学物质对蚂蚁的影响和一种声音对人类的影响之间的关联,意味着他可以利用声波化来研究新物种的防御气味,或者是很难找到标本的物种。
霍普金斯大学:吓?明白了吗?
(一会尖叫)
霍普金斯大学当前位置科学新利18luck体育美国人60秒科学,我是凯伦·霍普金。
[昆虫防御声音的混合]
[以上文字是本播客的文字记录)