Adevărat auz selectiv

Cercetătorii au descoperit că broaștele care trăiesc lângă cursuri puternice din centrul Chinei își pot regla urechile la diferite frecvențe sonore, cumva felul în care căutăm convoiuri radio. Este singura specie de animale care poate alege ce frecvență să audă.

Cercetătorii au ajuns la descoperire când au examinat timpanul unei specii rare de broască, hreanul Odorrana. Acest animal comunică într-o voce asemănătoare ciripitului în gama sonoră și ultrasunete. Cercetările anterioare efectuate de doi autori au arătat că broasca emite și primește ultrasunete. Noul studiu examinează dacă timpanul broaștei vibrează de fapt sub gama sonoră ultra-înaltă.

Vibrația timpanului a fost măsurată cu un vibrometru laser și s-a constatat că timpanul a răspuns atât în domeniul sonor, cât și în cel cu ultrasunete. Cu toate acestea, au experimentat și ceva ce nu puteau explica: sensibilitatea timpanului la ultrasunete uneori dispărea complet. În mod normal, undele sonore vibrează timpanul dacă sunt suficient de puternice și se încadrează în intervalul de frecvență perceput de animal. În majoritatea cazurilor, timpanul răspunde în același mod la același efect sonor, chiar și în cazul broaștelor moarte.

Cercetările anterioare au arătat că timpanele broaștelor nu dau niciodată un răspuns diferit la același stimul sonor, a spus liderul echipei Albert Feng, profesor de psihologie moleculară și integrativă. „Acest lucru a contrazis tot ceea ce știam până acum despre sistemul auditiv”.

O. hreanul, broasca de curent cu urechi concave, este deosebită și în alte privințe. Majoritatea urechilor de broască sunt situate la suprafața corpului, dar cele ale broaștelor de râu sunt situate într-o cavitate. Feng și colab. Au descris anterior că hreanul O. comunică cu sunete de înaltă frecvență, inclusiv ultrasunete, în medii zgomotoase și identifică sunetele la nivel local cu o precizie ridicată. La indicativul de apel al femelei, bărbatul începe direct în direcția vocii, cu o rată de eroare mai mică de 1%.

Din fericire pentru cercetători, timpanul de O. hrean este transparent, astfel încât funcția sa poate fi observată și la un animal viu. În timp ce se lăuda cu rezultatele ciudate ale măsurării vibrațiilor, au observat o umbră întunecată care uneori apărea și dispărea pe timpan. Investigațiile ulterioare au arătat că broasca își deschide și închide activ cornul urechii. Acest lucru ar putea fi examinat mai detaliat folosind o sursă de lumină plasată lângă gură. Când timpanul este deschis, lumina devine vizibilă prin timpan, dacă este închisă, lumina dispare.

„Uau, e ciudat, ne-am gândit”. Își aminti Feng. „Toate cărțile despre auzul și comunicarea cu broaștele scriu că cornul este deschis permanent”. Feng și colegii săi au observat că atunci când timpanul este deschis, acesta leagă urechile stânga și dreapta. Această conexiune acustică dintre urechi îi face sensibili la direcția sunetului, astfel încât să poată identifica sursa acestuia. Consecințele închiderii deliberate a timpanului au fost studiate prin măsurarea efectului unui timpan deschis asupra vibrațiilor timpanului.

Au descoperit că timpanul broaștei a devenit destul de sensibil la frecvențe înalte și ultrasunete în starea închisă a timpanului, comparativ cu poziția deschisă. În stare deschisă, timpanele au răspuns în principal la sunete mai profunde.

Feng a spus că broaștele vor putea trece voluntar la frecvențe speciale. Pot trece la frecvență înaltă atunci când zgomotul de fundal de frecvență joasă al ondulării apei este prea puternic pentru ca ei să audă vocea unei perechi potențiale sau a unor rivali.

Rezultatele apar în coloanele Proceedings of the National Academy of Sciences și sunt rodul muncii comune a Universității din Illinois și a Universității din California. Echipa a inclus, de asemenea, oameni de știință de la Academia de Științe din China și de la Harvard Medical School.