บทที่ 5 ความหลากหลาย, บทที่ 7 โครงสร้างและหน้าที่ในสัตว์

ความหลากหลายของเสียงแห่งป่า

นักวิทยาศาสตร์สามารถวิเคราะห์เสียงที่บันทึกจากป่าแล้วสามารถบอกได้ว่ามีสิ่งมีชีวิตอะไรบ้าง แต่นักวิจัยต้องทราบข้อมูลเสียงของสิ่งมีชีวิตต่างๆก่อน และมีข้อจำกัดที่ว่าหากสิ่งมีชีวิตไม่ส่งเสียง วิธีนี้ก็ตรวจจับไม่ได้เหมือนกัน แต่เราสามารถติดตั้งอุปกรณ์บันทึกหรือดักฟังเสียงของป่า เพื่อส่งมาให้วิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการได้
ที่มา: Sound identifies rainforest life http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-23314372

บทที่ 7 โครงสร้างและหน้าที่ในสัตว์

การใช้เสียงนำทางในมนุษย์

นอกจากสัตว์ยางประเภทเช่นค้างคางและโลมาจะใช้คลื่นเสียงในการนำร่องแล้ว มนุษย์เราเองก็ใช้เสียงที่ได้ยินในการนำทางได้เช่นกัน ความสามารถนี้ไม่ได้เกิดขึ้นเฉพาะในคนตาบอด แต่คนธรรมดาเองก็ใช้เสียงที่ได้ยินในการนำทางได้เหมือนกัน เสียงที่ได้ยินถูกแปลงเป็นข้อมูลสิ่งแวดล้อมรอบตัวในสมองช่วยให้เรามีข้อมูลในการตัดสินใจในการเคลื่อนที่มากขึ้น ที่มา: Use your ‘inner bat’ to navigate http://www.bbc.co.uk/news/health-22805748

บทที่ 4 วิวัฒนาการ, บทที่ 7 โครงสร้างและหน้าที่ในสัตว์

ฟังเสียงจิ้งหรีดยุคจูราสสิค

นักวิทยาศาสตร์รายงานผลการศึกษาในวารสาร PNAS เกี่ยวกับเสียงของจิ้งหรีดที่มีชีวิตอยู่เมื่อกว่า 165 ล้านปีที่แล้ว

เสียงเป็นสิ่งที่ไม่ได้ถูกเก็บรักษาไว้เป็นซากดึกดำบรรพ์ (fossil) เหมือนกับเปลือกหอยหรือโครงกระดูก แต่ถึงกระนั้นก็เป็นไปได้ที่เราจะหาทางได้ยินเสียงที่เกิดขึ้นเมื่อหลายร้อยล้านปีก่อนได้

นักวิทยาศาสตร์พบซากดึกดำบรรพ์ของแมลงที่สมบูรณ์มากๆหนึ่งของจิ้งหรีดที่มีอายุถึง 165 ล้านปีและด้วยความสมบูรณ์โครงสร้างที่ปีก ซึ่งพวกมันจะใช้ถูกันเพื่อทำให้เกิดเสียงนั้นถูกเก็บรักษาไว้ผ่านกาลเวลามาได้อย่างสมบูรณ์ยิ่ง ซากดึกดำบรรพ์ของจิ้งหรีดนี้จึงได้เชื่อว่า Archaboilus musicus

นักวิทยาศาสตร์ผู้เชี่ยวชาญด้านการทำให้เกิดเสียงในแมลงตั้งคำถามว่าเราจะสร้างเสียงของแมลงนี้จากซากดึกดำบรรพ์เช่นนี้ได้หรือไม่?

การวิจัยการเกิดเสียงของแมลงในปัจจุบันนั้น เราทราบถึงโครงสร้างที่เกี่ยวข้อง ว่าแมลงอย่างจิ้งหรีดมีซี่บนปีก และกรีดปีกเพื่อให้เกิดเสียงด้วยสิ่งที่เหมือนกับปิ๊กกีตาร์ หรือเทียบได้กับการสีไวโอลิน

เมื่อเปรียบเทียบลักษณะโครงสร้างและเสียงที่เกิดขึ้นจากแมลงในปัจจุบัน ทำให้นักวิทยาศาสตร์ได้โมเดลที่จะใช้อธิบายได้ว่าเสียงที่เกิดขึ้นจากโครงสร้างดังที่พบจากซากดึกดำบรรพ์ของจิ้งหรีดนั้น น่าจะให้เสียงดนตรีเป็นโน๊ตเดี่ยวๆที่จะเด่นชัดท่ามกลางเสียงอื้ออึงของป่ายามค่ำคืนเมื่อหลายร้อนล้านปีก่อนได้

นักวิจัยเชื่อว่าเสียงโน๊ตจะเป็นเสียงต่ำเพื่อให้เดินทางได้ไกล ในขณะเดียวกันก็ไม่ต้องกลัวว่าจะถูกดังฟังโดยผู้ล่าอย่างเช่นค้างคาว เพราะค้างคาวยังไม่ได้วิวัฒนาการขึ้นมาด้วยซ้ำ ซึ่งต่อมาการสื่อสารของแมลงอาจเปลี่ยนเป็นแบบความถี่สูงขึ้นเพื่อเลี่ยงผู้ล่าได้

สิ่งที่ได้จากการศึกษานี้ทำให้เราได้รู้ว่าเสียงของป่าในระบบนิเวศยุคจูราสสิคนั้นอาจจะไม่ได้แตกต่างจากสมัยนี้มากนักก็ได้

ลิงก์ที่เกี่ยวกข้อง:

บทที่ 8 นิเวศวิทยา

ฟังเสียงรังวัดสุขภาพผึ้ง

นักวิศวกรรมอิเล็กทรอกนิกส์ที่ผันชีวิตมาเป็นคนเลี้ยงผึ้งประดิษฐ์อุปกรณ์สำหรับฟังเสียงในรังผึ้ง ซึ่งเกิดจากการสั่นท้องและปีกของผึ้งขณะทำกิจกรรมต่างๆในรัง ก่อนส่งสัญญาณมาสู่เซิร์ฟเวอร์เพื่อทำการวิเคราะห์

เสียงจากรังผึ้งอาจใช้บอกสุขภาพของรังผึ้งได้ด้วย หากเราทราบว่าเสียงแต่ละแบบหมายถึงอะไร เราก็จะสามารถจัดการกับปัญหาได้เร็วขึ้น และดีกว่าต้องเข้าไปรบกวนผึ้งทุกครั้งที่ต้องการตรวจสอบ ซึ่งจะทำให้ผึ้งเครียดและอาจลดการผลิตน้ำผึ้ง

นักวิทยาศาสตร์อาจใช้ข้อมูลที่ได้จากรังในการศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างเสียงกับสุขภาพของรัง เช่นเมื่อถูกรบกวนด้วยปรสิตเช่นไรวาร์โร (varroa) จะเป็นอย่างไร

นอกจากจะเข้าใจเรื่องของผึ้งมากขึ้นจากการสื่อสารด้วยเสียง ซึ่งเป็นเรื่องที่ยังไม่ค่อยมีข้อมูลแล้ว จะได้ช่วยเรื่องการอนุรักษ์ผึ้งที่เป็นผู้ถ่ายเรณูที่สำคัญต่อระบบนิเวศด้วย

ที่มา: BBC News – Bee hive hums recorded to monitor insects’ health.

บทที่ 7 โครงสร้างและหน้าที่ในสัตว์

หมึกได้ยินเสียงหรือไม่อย่างไร

นักวิทยาศาสตร์รายงานในการประชุม Ocean Sciences Meeting ถึงการศึกษาการได้ยินเสียงของหมึก ซึ่งพบว่าหมึกสามารถได้ยินเสียงโดยใช้ถุงทรงตัว (statocyst) ซึ่งเป็นอวัยวะที่เหมือนกับลูกเทนนิสกลับด้าน มีขนถี่ๆขึ้นตามผิวด้านใน มีของเหลว และมีก้อนแคลเซียมกลิ้งอยู่เพื่อช่วยบอกตำแหน่งของร่างกายในสิ่งแวดล้อมสามมิติ และเส้นขนเหล่านั้นคงถูกใช้เป็นอวัยวะในการรับเสียงด้วย

จากการศึกษาของนักวิทยาศาสตร์พบว่าหมึกน่าจะได้ยินความถี่ 50-500 เฮิร์ต แต่จะมีประสิทธิภาพดีที่สุดในช่วงความถี่ที่น้อยกว่า 300 เฮิร์ต

การตอบสนองของหมึกนั้นเกิดรวดเร็วมาก เพียงไม่กี่เสี้ยววินาทีพวกมันจะตอบสนองต่อเสียงได้ ด้วยการทดลองเปลี่ยนความถี่และความดัง จะพบการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของหมึก ไม่ว่าจะเป็นการปล่อยหมึก การว่ายน้ำ การเปลี่ยนสี

เราอยากรู้ว่าเสียงต่างๆมีความหมายอย่างไรกับพวกมัน

ที่มา: Eavesdropping on the squid world

บทที่ 4 วิวัฒนาการ

สำเนียงของลูกแพะ

นักวิทยาศาสตร์รายงานผลการศึกษาในวารสาร Animal Behaviour ว่าลูกแพะเวลาอยู่ด้วยกันเป็นกลุ่มจะมีเสียงร้องที่คล้ายกันมากขึ้น ทำให้แพะกลายเป็นสิ่งมีชีวิตอีกหนึ่งชนิดที่เราพบว่าสามารถปรับเปลี่ยนเสียงจากการอยู่ร่วมกันเป็นสังคม เช่นเดียวกับที่มนุษย์ ค้างคาว และวาฬก็ทำได้

นักวิจัยบันทึกเสียงของลูกแพะอายุหนึ่งสัปดาห์แล้วนำมาเทียบกับลูกแพะอายุห้าสัปดาห์หลังจากให้มันอยู่ในกลุ่ม และพบว่าสำเนียงเสียงร้องของลูกแพะออกมาใกล้เคียงกันกับสมาชิกในกลุ่ม

เสียงของลูกแพะนั้นจะคล้ายกันเมื่อมีพันธุกรรมใกล้เคียงกัน แต่เมื่อมันถูกเลี้ยงขึ้นมาในกลุ่มเดียวกัน รูปแบบของเสียงก็จะใกล้เคียงกันมากขึ้นเช่นเดียวกัน

จากการศึกษานั้นอภิปรายได้ว่าลูกแพะเหล่านี้อาศัยอยู่ในธรรมชาติเป็นกลุ่มในสุมทุมพุ่มไม้เพื่อหลบภัยจากผู้ล่า และการรูปแบบเสียงแบบเดียวกันช่วยให้มันร้องเรียกหากันเพื่อรวมกลุ่มกันได้ในเวลากลางคืน

ที่มา:  BBC Nature – Goat kids can develop ‘accents’.

บทที่ 4 วิวัฒนาการ

ตัวเมียร์แคทรู้จักเสียงของตัวอื่น

นักวิทยาศาสตร์รายงานการศึกษาในวารสาร Biology Letters เกี่ยวกับการศึกษาการรู้จำเสียงของตัวเมียร์แคท (meerkat) ชนิด Suricata suricatta แห่งทะเลทรายคาลาฮารี ประเทศแอฟริกาใต้ โดยการทดลองง่ายๆ ที่เปิดเสียงของเมียร์แคทตัวนึงให้ตัวอื่นๆฟัง

ปกติแล้วเราทราบว่าไพรเมตรู้จำเสียงของอีกตัวหนึ่งได้ แต่งานวิจัยกับสัตว์อื่นๆกำลังเพิ่มจำนวนขึ้น และการทดลองง่ายๆแค่เปิดเสียงนี้ก็อาจจะทำให้การศึกษาแนวนี้เพิ่มมากขึ้น

นักวิจัยอัดเสียง และเปิดเสียงให้ตัวเมียร์แคทที่กำลังหาอาหารอยู่ฟัง เสร็จแล้วก็เปิดเสียงเดียวกันนั้นด้วยลำโพงด้านตรงข้าม ซึ่งถ้ามันจำได้ว่าเสียงใครเป็นเสียงใคร มันจะต้องตกใจที่ว่าเจ้าตัวที่เมื้อกี้อยู่ทางด้านซ้าย ย้ายในพริบตาไปอยู่ทางด้านขวาได้อย่างไร และนักวิทยาศาสตร์ก็พบว่ามันถึงกับหยุด ตื่นตัว ตั้งใจฟัง หรือหันไปมองกันเลยทีเดียว

เมื่อปีค.ศ. 2008 ก็มีนักวิทยาศาสตร์ตีพิมพ์การศึกษาเรื่องการรู้จำเสียงของกันและกันในม้า (Equus caballus) ในวารสาร PNAS ด้วยเช่นกัน

ที่มา: BBC Nature – Meerkats recognise others’ voices.

อ่านเพิ่มเติม: