研究人員將昆蟲防禦化學品轉化為“令人恐懼”的聲音

據外媒報道,鋸蠅幼蟲通過分泌令人不快的、揮發性的化學品“雞尾酒”來保護自己,這些化學品旨在擊退捕食者,尤其是螞蟻。研究人員可以通過上演獵物和捕食者之間的相遇,即所謂的生物試驗,來評估這些防禦的有效性。但是昆蟲學家Jean-Luc Boevé和信息學工程師Rudi Giot採取了一種不同的方法,將分泌物的化學成分轉化為聲音,並測量人類的反應。他們的研究成果於9月23日發表在《Patterns》雜誌上。

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Boevé和Giot通過測量每個受試者向後走多遠以達到遠離揚聲器的”舒適距離”,來量化這些聲音對人耳的不悅程度。在大約50名參與者中,有一部分人將一些聲音描述為不愉快的,甚至是令人恐懼的。這些聲音可能與恐怖片或科幻片中的背景音樂的簡短節選相媲美。

來自比利時皇家自然科學研究所的Boevé說:“有趣的是,我們可以表明,螞蟻和人類的反應是相關的,從而表明聲化可以接近捕食者-獵物相互作用的‘真實世界’。 ”

早在2009年4月,他就首次提出了將揮發性化學物質轉化為聲音的想法。他表示:”例如,你有一些小分子,如醋中含有的乙酸或一些螞蟻發出的刺鼻的甲酸,它們非常容易揮發,並迅速擴散到空氣中。因此,我認為有可能將高或低的揮發性轉化為高或低的音調,以及將其他化學特徵轉化為其他聲音特徵。”

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化學物質通過一個叫做可聽化的過程被轉化為聲音。每個分子的重要特徵,如它的分子量和它有哪些官能團,被映射到不同的聲音參數上,如音調、持續時間和音色。化學信息被輸入一個合成器,該合成器為每個分子產生一個聲音,然後這些聲音以不同的音量混合,以構建每個昆蟲物種的防禦性分泌物的聲音。

這項研究利用了這樣一個事實,即我們的大腦處理信息的方式不同,取決於我們用什麼感官來感知它。Giot表示:”通常情況下,可聽化處理被用來檢測大型數據集中的特定現象。這種現象的例子是地震學數據中的地震,或互聯網數據流中的網絡黑客。”

這個項目需要多年的基礎工作,並完成其他更經典的實驗,包括對昆蟲的化學和形態學分析。Boevé說:“說實話,我自己認為這個可聽化項目太牽強了,以至於我把這個項目放在一邊,有時甚至幾個月。”

他希望他的方法能夠對現有的揮發性物質測試技術起到補充作用,特別是在昆蟲的季節性供應不利或收穫足夠數量的分泌物具有挑戰性的情況下。

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