咆哮的力量
那些无与伦比的声音是如何将世界变成今天这个样子的？
我永远不会忘记那个叫声。
那天上午，我先是搭乘一架挤满了人的飞机，到了下午又换乘了一辆更加拥挤的公共汽车。然后，我爬上了一辆车厢锈迹斑斑的破旧皮卡车。再然后，我又骑到了毛乎乎的驴背上，那头毛驴看起来更老。那天晚上，当太阳落到厄瓜多尔埃斯梅拉达斯省低地森林的那一边后，我搭好了单人帐篷，钻进睡袋。
就在这时，叫声响了起来。
厄瓜多尔鬃毛吼猴低沉沙哑的吼叫声的确不同凡响。它力压森林中各种各样的噪声，一直传到数英里之外。但我不在数英里之外，而是正好处于它所在的树下。
尽管有过这样的经历，但我从来没有认真想过吼猴的声音为什么那么大。我想我只是觉得丛林里一定有某种动物的叫声最响，而这种动物就是吼猴。
但是，莱斯莉·纳普看待世界的角度与我不同。这真的值得庆幸，因为她在研究吼猴为什么能发出震耳欲聋的叫声时，取得了生物学史上最了不起、最有趣的发现之一。
纳普是一名生物人类学家，主要研究领域是主要组织相容性复合体。这是免疫系统的一部分，猎豹正是因为有它才可以接受几乎所有其他猎豹的皮肤移植。不过，纳普关注的不是猫科动物，而是灵长类动物。纳普研究了猴子、类人猿和其他猿类的组织相容性基因有哪些不同，以及这些基因多样性是如何产生和维持的。
和我一样，纳普在中美洲和南美洲也曾听到过吼猴发出的惊天动地、令人不寒而栗的咆哮。但她注意到了一些被我忽视的东西。
所有吼猴的吼叫声都非常响亮，有人估计它们是世界上叫声最响亮的陆地哺乳动物。但有的种类的吼猴声音更加响亮——这似乎与物种的大小无关。纳普希望找出其中的原因。
她的研究很快集中在吼猴的舌骨上。舌骨的工作原理有点儿像扩音器，可以放大吼猴发出的尖叫声。金黄色的鬃毛吼猴的舌骨体积接近半立方英寸，它的叫声在同类中是最小的。生活在南美洲的黑吼猴的舌骨稍大，叫声更低沉、更洪亮。棕色的褐吼猴和黑色的尤卡坦懒吼猴的舌骨更大，叫声也更加响亮。在所有这些吼猴中，毛皮呈红色的委内瑞拉红吼猴的舌骨体积最大，接近4立方英寸。因此，红吼猴可以发出异常低沉、洪亮的巨大吼声，以炫耀自己、吸引潜在配偶的注意并吓跑竞争对手。
不过，拥有大舌骨需要付出不菲的代价——红吼猴的睾丸非常小。
我知道你可能会问我们是否有办法测量动物睾丸的大小，答案是肯定的。我们首先使用电子游标卡尺测量每个睾丸的长度和宽度，再利用椭球体体积公式就可以轻轻松松计算出它的体积。[1]然后，考虑到左右睾丸之间的可变性，我们将它们的体积相加，就可以计算出“睾丸总体积”。
纳普对比了叫声与睾丸大小之间的关系，发现叫声最大的吼猴，其睾丸最小，体积还不到1/4立方英寸。声音最小的吼猴，其睾丸体积最大，达到了1.4立方英寸。其余的吼猴的睾丸体积则正好形成反比关系。
声音最响亮的吼猴似乎在通过响亮的叫声补偿什么。
吼猴的睾丸越小，它们产生的精子就越少。纳普认为，出于这个原因，它们必须更加努力地传递自己的基因，也就是说，它们要吸引更多异性吼猴的注意。
这个巧妙的发现不仅仅与性有关。纳普的吼猴研究使科学家第一次看到性生理和声音特征在进化过程中达成一种平衡，也为其他研究人员提供了一个新的研究框架，帮助他们理解声音（例如体型非常小的东南亚大黄蜂蝙蝠发出的叫声）的形成与处理过程对物种形成的驱动作用，为进一步研究老鼠、鹿、巨蜥和蛙的进化奠定知识基础。
纳普认为这也有助于我们了解人类。毕竟，吼猴和人类在进化上是近亲。2015年，纳普在发表研究成果时称这项研究“可以帮助我们了解灵长类动物的行为特性，进而帮助我们更加深入地了解人类。”[2]
比如，帮助我们理解人类为什么喜欢（发动机轰鸣声十分震撼的）高速跑车。
目前，还没有多少人研究“汽车补偿”问题。但在“叫声与睾丸”研究发表的前一年，一家英国汽车租赁公司报告，他们向500多名豪华车车主（及其配偶）询问了一些私密问题，从调查结果看情况似乎不是很美妙。[3]
公平地说，调查发起者似乎并没有安排对照组驾驶更安静、更普通的汽车。此外，对这一课题的更正式的科学调查往往表明，人们在自我评价时通常都非常慷慨，这很可能与他们开的是什么车无关。例如，那些依赖于研究对象自己报告测量数据的研究，即使是匿名的其平均值也会远远大于那些研究人员亲自操作得到的平均值。[4]我们的实际表现与我们给出的回答往往不一致，这实在令人遗憾。但“叫声与睾丸”研究告诉我们，我们的补偿倾向可能不仅仅是人类文化造成的结果，可能还有更深层次的原因在其中起作用。
这还仅仅是一个开始，在那之后，人们启动了一系列令人眼花缭乱的研究，探索位于（以及远远超越）人类听觉极限的生物是如何利用各种各样的声音进行交流、辨别方向、追逐猎物和躲避追捕的。
听这个简单的行为如何引发了一场动物革命？
人们在很多超级生物相关问题上都没有达成共识，对于世界上声音最大的动物是什么这个问题同样没有形成一致意见，因为制造、传播和感知声音的方法有很多。我们所谓的“响度”是频率、强度和持续时间的组合。吼猴经常享有纪录保持者的荣誉，是因为它们的叫声正好符合人类对这三个参数的感知范围。它们的咆哮声的频率在人类能听到的范围内，强度足以让我们的耳膜轰鸣，而且经久不衰。我第一次在厄瓜多尔森林里露营时，就感受到吼猴的叫声持续时间特别长。
直到最近，我们才开始关注动物产生的那些频率超出人类听力范围的声音（人类听觉的频率范围大约是20~20 000赫兹）[5]。这种以人类为中心的偏见使我们无法获得某些有关动物的基本知识，即使能掌握这些知识，也需要花更多的时间。
例如，即使是那些长期与大象生活在一起的人，似乎也没有意识到，除了我们能听到的频率范围很窄的那些声音，大象还能发出其他声音。完成这个发现的，是一个不久前才开始倾听大象叫声的人。
生物学家凯瑟琳·佩恩一直致力于记录和分析座头鲸的声音，通过几十年的努力，她终于完成了一个具有里程碑意义的发现：鲸之间可以利用复杂的“副歌”、不断变化的旋律，甚至是类似人类韵律的重复模式来“唱歌”。[6] 20世纪80年代中期，在当时被称为“华盛顿公园动物园”的俄勒冈动物园任职的一位同事邀请佩恩前往俄勒冈州，参加一个有关巨型动物的交流会。动物园方面希望她介绍一些有关座头鲸的知识，而他们可以介绍一些有关大象的知识。出于好奇，佩恩在一周之内就坐上了飞往波特兰的飞机。
佩恩不满足于坐在那儿讨论大象，她还想去听一听大象的叫声。所以她请求动物园管理员给她一些时间，让她直接面对这些庞然大物。管理员在接受她的请求之前，先是严肃地警告她不要靠得太近，其中一人说：“如果它们把你拖到栅栏里面，就会把你揉成面条。”[7]
但是，等管理员离开之后，佩恩就发现自己周围到处都是大象灰蒙蒙、皱巴巴的粗鼻子。它们用鼻子嗅着她的衣服，抚摸她的肩膀，还看着她的眼睛，与她对视。佩恩觉得这些大象似乎是在告诉她，它们欢迎她的到来。
一个星期后，佩恩离开了俄勒冈州。她知道这样的经历是大多数人梦寐以求的，但她认为自己几乎没有收获任何有科学价值的东西。
直到回程途中，坐在飞机上的她突然想起站在大象面前时涌上心头的那种怀旧的感觉。她不禁想起自己十几岁时的情景：她站在一个天主教唱诗班里，旁边的管风琴发出低沉而洪亮的声音。飞机还没着陆，她就知道她必须再去一次波特兰。
再次前往波特兰时，她带上了次声波录音机。当她快速播放录音，使大象的声音变成人耳可以听到的声音时，一个全新的世界展现在她的面前。
我们了解大象（或者说，我们认为我们了解大象）已经有几千年了，但这些庞然大物要比我们想象的复杂得多。一直以来，我们都认为它们只会发出我们能听到的声音。因此，我们觉得它们非常安静——受惊时会大声吼叫，激烈活动时会不时地发出咕噜声，但它们不是很喜欢闲聊。但现在我们知道真相了：大象是世界上最爱说话的动物之一。
佩恩在非洲进行的深入研究证实，大象之间一直在交流，音量最高可达90分贝（相当于站在咖啡机旁边制作印度拉茶），但这个交流频率不在人类听觉范围内。[8]因为低频声比高频声传播的距离远，所以大象可以远距离交流，在广袤的稀树草原上与旅伴闲聊。
在知道大象其实非常健谈之后，横亘在我们面前的闸门一下子打开了。我们发现发情期的公象会宣布它们正处在狂暴状态，[9]我们看到短距离和长距离的交流在大象的生活中发挥了不同的作用，[10]于是，我们开始重新审视大象的进化方式。[11]
佩恩的惊人发现所引发的研究热潮并没有止步于大象。受她启发，其他科学家开始寻找还有哪些动物能发出人类听力范围之外的声音。结果，他们发现鲸[12]、牛[13]和啮齿类动物[14]都具有这种能力，这些发现激发的研究又为我们保护海豚[15]、照料家畜[16]和为人类抑郁建立模型提供了借鉴。[17]
为抑郁建立模型，对那些面临心理健康挑战的人来说尤为重要。绝大多数临床医学研究，包括许多旨在深入了解生活对思维影响的研究，都是利用动物模型进行的。但长期以来，我们甚至没有注意倾听实验室动物用来交流的各种不同频率的声音。佩恩的研究促使我们对人类听不到的动物声音进行了更多的研究，为心理学研究人员研究实验室动物提供了新的方法，大大提高了研究人员了解实验室啮齿动物心理健康状况的能力（这项能力对我们了解人类心理健康具有至关重要的意义）。
令人遗憾的是，这一切早就应该发生了。与弗朗西斯·高尔顿通过自己发明的狗哨证明动物能听到超声波相比，佩恩怀疑大象用人类听不到的声音进行交流晚了100多年。[18]近50年前，一位名叫唐纳德·格里芬的哈佛本科生把一个装满蝙蝠的笼子带进了一位教授的办公室。这位教授发明了一种能够探测超声频率的机器。他发现蝙蝠不仅能听到这种声音，甚至还能发出这种声音。[19]如果非常小的动物能用频率高于人类听觉范围的声音交流，那么我们有理由相信体型大的动物可能会用频率低于人类听觉范围的声音交流。但是，一旦我们形成某种假设，即使是大象这样体型庞大、声音响亮的动物，也会被纳入假设的范畴。
现在，我们已经知道会使用非常低的频率进行交流的并不仅仅是大象这一种动物。非洲的河马、犀牛和长颈鹿像大象一样，也会使用次声波交流。在稀树草原上，我们听不到的声音可能比我们能听到的声音还要响亮。
我们还知道蝙蝠不是唯一使用超声波交流的小型哺乳动物。许多啮齿动物发出的声音频率太高，我们的耳朵听不到。例如，大鼠在遇到危险时会发出22 000赫兹的报警声，在与其他生物友好接触时还会发出50 000赫兹的叫声[20]——这么高的频率，甚至超出了大多数狗的听觉范围。[21]
人们长期以来一直猜测叫声频率通常与体型大小有关。上面提到的那些发现使这个尚未得到证实的假设显得更加可信。
科贝·马丁就是这样想的。这位澳大利亚新南威尔士大学研究生告诉我，她非常愿意接受体型越大、叫声频率越低这一假设，并认为这是一个科学事实，但在研究中提到这个假设时还需要引用一些科学知识。当她为引用这一被广泛接受的原则而寻找参考文献时，却发现自己一无所获。
“没有人坐下来认真研究这个假设，”她说。“人们普遍认为，大型哺乳动物的声音低沉，小型哺乳动物的声音高亢。有人考虑过这个问题，但没人想过进行量化研究。”
研究资料的缺乏造成的影响，不仅仅是使我们难以理解其他哺乳动物的叫声。作为一个物种，交流方式是我们与其他哺乳动物的区别之一。要了解我们的交流能力是如何进化的，就需要了解其他哺乳动物的交流方式是如何进化的。马丁说，由于缺少认真的研究，我们无法了解人类在频率结构中处于什么位置，甚至无法探讨为什么我们会利用这些人类能制造、能听到的频率进行交流。
马丁说：“像这种既重要又有很多人相信的观点，通常会有人站出来说：‘也许我们应该检验一下。’”
既然还没有人站出来，那就让她来试试吧。马丁和她的团队尽最大的努力，收集了有关各种哺乳动物最低与最高频率叫声的科学文献。他们总共收集了将近200种动物的资料。然后，他们采用生态网络实验室研究动物体型与速度之间关系时使用的方法，研究动物体型与叫声频率之间的关系。
一开始，情况似乎与他们的预料完全一致，但也有一些例外——马丁称它们为“欺骗值”，比如吼猴，它们进化出了一种特殊“设备”，可以发出与它们体型不相称的更加低沉的声音。[22]但总的来说，这些动物明显呈现出体型越大、叫声越低沉的趋势。
接下来，当马丁的团队研究水生哺乳动物时，数据一下子变得杂乱无序了。
研究人员当然知道，像海豚这样的海洋哺乳动物经常会发出高亢的叫声。马丁说，尽管如此，她还是认为它们会表现出与陆地哺乳动物相似的特点：随着体型变大，叫声频率越来越低。她说，这对生活在浩瀚海洋中的动物来说有很多好处，因为体型越大，需要的空间就越大，而低频在水中传播的距离更长。
但事实并非如此。一些大型动物（比如巨大的须鲸）的叫声十分高亢，而一些体型非常小的动物（比如可爱的海狗），叫声频率却非常低。[23]
要知道，水生哺乳动物都是从曾经生活在陆地上的动物进化而来的。可以设想，在这些生物的进化历程中，它们都曾遵循“体型越大、叫声越低沉”的原则。马丁说：“海洋环境似乎把这些动物从这个原则中解放了出来。”
所以，在研究动物叫声时，动物的体型是一个重要因素，但环境的影响更为重要。正如约翰·邦纳在《为什么体型很重要》一书中指出的那样，体型可能是所有生物的最大驱动力，但不一定每个变化都是体型导致的。
马丁的研究表明，具体的特征往往是类似于“石头剪刀布”猜拳游戏的进化过程造成的。[24]此外，她的研究再次表明，最极端的异常值有可能对人们普遍相信的关于生命世界运行原理的假设造成巨大的破坏，这也许更重要。说到对科学研究的激励作用，没有什么可以与推翻人们普遍相信的假设相比拟。
为什么并非所有吵闹的动物都有大嗓门？
早在几十年前，我们就已经知道小划蝽（Micronecta scholtzi）有一种极为特殊的才能，但在科学研究中一直没有看到它的身影。
1989年，赫尔辛基大学一位名叫安蒂·扬森的动物学家发表了一篇报告，向人们介绍了这种昆虫新奇的发声方法。扬森在报告中称：“小划蝽利用右阳基侧突底部突起的脊形部位（发音器），与位于第八体节左叶形成的囊袋内侧中部边缘处的一个或两个脊状突起（拨片）摩擦发出声音。”[25]
有没有晕头转向的感觉？
我觉得科研著述有自成体系的写作风格是无可厚非的，但并不一定非得晦涩乏味，也可以生动有趣。它的语言没有必要那么虔诚恭敬，也可以粗俗一些。如果你告诉大家，在欧洲任何一个池塘旁边都能听到的那一连串急速且嘈杂的唧唧声，其实是昆虫用阴茎[26]摩擦腹部肋骨发出的声音……嗯，通常情况下会引起他们注意的。
“噪声之王”小划蝽发出的声音最大可达约99分贝，就像一架直升机从头顶100英尺的高度飞过。[27]考虑到它的长度只有0.07英寸，划蝽属的这个小家伙是世界上已知的声音最响亮的动物。[28]
这不仅仅是一个关于超级生物的有趣事实，它还让我们亲眼看到（亲耳听到）生物是如何通过不同方法发出并利用声音的。因为当我们思考什么生物的声音最大时，我们通常会想到哪些生物可以通过肺、喉咙、舌头和嘴巴发出最响亮的声音。但世界各地的动物通过进化，还可以利用大不相同的方法来产生导致声音的压力波，而且它们这样做的目的与其他动物大不相同。
以老虎枪虾为例。当它用虾钳夹住某个东西时，虾钳活动指（趾）上的柱塞状齿就会把水挤压到固定触角上的小孔中并迅速喷射出来，从而使猎物丧失行动能力，或者威胁其他虾类。[29]
长期以来，人们一直以为这个过程中发出的响亮声音是虾钳夹住猎物造成的，但在2000年，荷兰特文特大学的一个团队通过高速录像证实，爆裂声实际上是喷射水流末端的汽腔破裂时形成的。[30]100多年来，这个高达210分贝的声音，一直让那些在水下使用声呐装置的探险者和战士头疼不已。[31]现在，科学家在利用气枪和水听器绘制海底地图时，也会用到特文特团队在分析老虎枪虾发出的爆裂声时得到的那些计算结果。[32]
当然，并不是只有水下生物才知道如何利用附属器官来制造声响。大多数人都知道蟋蟀是利用一侧翅膀上的“刮器”与另一侧翅膀上的“音锉”相互摩擦发出声音的。研究表明，通过这些声音的时间间隔，可以准确地估测室外空气温度。这就是所谓的多贝尔定律。[33]
你可能以为蟋蟀中声音最响亮的那一种很容易追踪，但哥伦比亚丛林蟋蟀（Arachnoscelis arachnoides）是一个例外。在1891年第一次有人描述这种外表与蜘蛛相似的昆虫之后，昆虫学家要么认为它已经灭绝，要么直接把它误认为另外一个物种。直到2012年，人们才再次发现它的踪迹。它的声音超过110分贝，为什么它还能长时间地销声匿迹呢？一个原因是它发出的大多是超声波——人类根本听不到这些声音。[34]
正如在新几内亚森林中发现世界上最小蛙类的爬行动物学家克里斯托弗·奥斯汀证实的那样，声音可以引导我们获得令人难以置信的新发现。如果我们现在对听觉范围之外的世界加大关注力度，还会有什么发现呢？
是时候倾听那些声音了。毕竟，我们的存在——以及地球上所有生物的存在——都始于一个使整个世界为之改变的微弱声音。
今天，氧气占大气体积的21%。这种情况已经持续了很长时间，但并不是一直如此。一开始，空气中没有游离氧。
地球上的第一个“游离氧”来自蓝细菌。蓝细菌在分解水以得到氢的过程中，把游离氧作为废物释放出来。这个已知宇宙中的第一次光合作用过程开始于大约25亿年前，误差大约几百万年。
刚开始，这样的变化不多，但随后越来越多。叶绿素分子吸收太阳光之后，就会在不到一纳秒的时间里失去一个电子并带上正电荷。保罗·法尔科夫斯基在《生命的引擎》一书中写道：“其结果是，在十亿分之一秒内，蛋白质支架中就会出现一个带正电的分子和一个带负电的分子，它们之间的距离只有十亿分之一米。”[35]
这种状况不会持续太久，因为正电荷会吸引负电荷。随着两者相互吸引，蛋白质支架就会崩塌，产生压力波——这个微小的爆裂声可能是有史以来所有生物发出的第一个声响。[36]随着一个又一个爆裂声，小小的蓝细菌不停地向大气中泵入分子氧。这就是所谓的大氧化事件，为我们现在所了解的生命在地球上的存在创造了条件。
在任何生物进化出类似嘴巴、喉咙或肺的器官之前，生命就已经开始制造喧闹声了。
只不过在进化出这些器官之后，生命变得更加喧闹了，而且并不总是以我们能想象的那些方式制造喧闹声。
鳄鱼的叫声能告诉我们什么关于恐龙爸爸和恐龙妈妈的秘密？
我真的不想破坏人们对强大霸王龙的敬畏之心。毕竟，正是因为霸王龙的强悍，一大批年轻人才会去研究古生物学，而古生物学是其他生物科学的“入门毒品”。
但是，当我问学生们地球上有史以来声音最大的生物是什么时，他们猜测的第一个答案几乎都是霸王龙，这就有点儿小问题了。
好吧，这其实是一个大问题。
我们知道，就像今天的鸟类和鳄鱼一样，曾经的霸王龙也是一种初龙。鸟儿发出的声音是叽叽喳喳，叫声千般婉转，万种啁啾，鳄鱼发出的声音是咕咕声。但这两种动物都不会发出我们许多人认为霸王龙这种体型庞大、饥肠辘辘的史前肉食动物应该能发出的震天吼声。
除了大型哺乳动物以外，其他物种似乎都没有进化出像狮子和老虎那样惊天动地的吼声，而大型哺乳动物是在恐龙消失很久之后才出现的。[37]这些响亮的声音都是扁平的方形声带发出的。这种形状有利于稳定声带，让声带更自如地迎接从肺部呼出的空气。[38]但恐龙似乎根本就没有声带。更重要的是，现代初龙类用来发出声音的生物工具——鸟类的鸣管和鳄鱼的喉——是在恐龙灭绝很久之后才进化出来的。所以，别指望恐龙咆哮了，它们可能根本就无法发出声音。事实上，霸王龙可能就属于身体强壮但沉默寡言的那个类型。
研究表明，就算恐龙真的能发出声音，也可能是“闭着嘴发出的声音”，类似于鸵鸟和鹤鸵等大型鸟类以及所有鳄类（包括短吻鳄和长吻鳄）发出的低沉的咕咕声。[39]
所以，恐龙不可能发出响彻云霄、令人胆寒的吼声。但一个研究初龙类发声的国际科学家团队的研究表明，它们可能是非常好的父母。
首先，研究人员记录了三种鳄鱼以及美洲短吻鳄和中、南美洲眼镜凯门鳄的叫声，并记录了随着它们年龄增长，叫声的频率和音调发生的变化。向这些鳄鱼播放小鳄鱼（身长最高可达14英寸左右）的叫声时，鳄鱼妈妈就会爬向声音的来源。但那些身长三英尺左右的大宝宝发出的叫声“几乎没有引起任何注意”。如果播放鳄鱼宝宝的叫声时通过电子设备使其频率变高，鳄鱼妈妈们爬向叫声来源的倾向性就会变得更加明显。[40]这一发现让研究小组异常兴奋，因为众所周知，鸟妈妈对幼鸟的叫声也有类似的反应。
如果你看到鸟类有某种行为，你就会知道鸟类有这个特点。如果你看到鳄鱼有某种行为，你就会知道鳄鱼有这个特点。研究人员认为，如果你看到鸟类和鳄鱼都有某种行为，你可能就会知道恐龙具有这个特点，因为我们从鸟类和鳄鱼身上看到的这种行为，“其深层次的根源在于初龙类进化树”。鸟类和鳄鱼是大约2.2亿年前从初龙类进化树上分出的分支。
不断增加的化石记录可以帮助我们了解恐龙的生理机能。但至少可以说，从化石记录推断恐龙特性的难度会大得多。我们在鸟类和鳄鱼身上发现的相似之处越多，就越有利于我们深入了解恐龙的外貌，甚至深入了解它们的其他特性——例如它们的声音。一旦我们可以有把握地猜测恐龙的声音特点，我们就有可能准确地猜想它们在特定情况下（例如它们轻松自如或者兴奋时）会发出什么样的声音。
我们能确切地知道恐龙的声音是什么样的吗？能知道它们如何利用自己的声音，实现哪些目的吗？也许不能。但是，我们对它们了解得越深入——包括它们的交流方式（这些信息尤其重要），就越能理解人类自己的行为是如何适应宏大的整体进化环境的。
世界上声音最响亮的蛙类为什么会变换腔调？
很久很久以前，那时候人类还没有出现在地球上，恐龙还没有统治地球，整个世界的主人是两栖动物。这些动物体型庞大，令人害怕，只是外表显得稀奇古怪。
有体重达200磅的蝾螈——始螈，有在河里巡游的巨头怪物——迷齿龙，还有两英尺长的“水陆两栖的蛇”——蛇螈。
这种景象出现在石炭纪——一个开始于大约3.6亿年前、持续时间达6 000万年的时期，它为地球带来了大量的沼泽森林、新的植物和各种各样的声音。
我们永远无法确定恐龙的声音到底是什么样的，因为现在地球上已经没有恐龙了。但是我们可以对石炭纪的声音世界和古代两栖动物的“合唱”做出一些非常有根据的猜测，因为现在地球上仍然有青蛙、蟾蜍和蝾螈。
况且它们非常吵闹，它们的叫声不绝于耳、常常震耳欲聋。
例如，多米尼加树蛙（Eleutherodactylus coqui）就被称为世界上声音最大的两栖动物。据测量，它发出的叫声，“考——齐——，考——齐——”（因此得名考齐蛙），音量超过90分贝。这种小蛙的身体很少超过两英寸长，总是在不停地唱歌。
因为叫声响亮，而且叫个不停，所以在考齐蛙从本土波多黎各登陆夏威夷（可能是20世纪80年代末随着运输苗圃植物的船只来到夏威夷的）后不久，它就被宣布为一个危险的入侵物种。夏威夷入侵物种委员会称它“恼人的叫声彻夜不断”。[41]据我所知，政府机构因为某个物种制造的噪声而开战，这还是第一次，也是唯一的一次。[42]
然而，就像地球上许多其他地方的所谓入侵者一样，考齐蛙已经证明了它们是不可征服的。夏威夷人投入了数百万美元，制订了几十项计划来消灭这种树蛙——包括每周一次的邻里守望式志愿捕蛙者聚会，以及一次利用咖啡因毒杀这种小型两栖动物的短暂努力。[43]但是，考齐蛙依然我行我素。夏威夷州称，某些地区的考齐蛙密度超过了每英亩10 000只。[44]
当生态学家卡伦·比尔德开始研究夏威夷的考齐蛙时，她对很多人都担忧的一个问题很感兴趣——考齐蛙与当地的鸟类争夺食物，可能会导致当地特有物种数量减少。她认为这种可能是存在的。但是，在仔细搜寻了考齐蛙肆虐的夏威夷岛，认真清点考齐蛙和鸟类数量，并将这些数字与历史数据进行比较之后，比尔德和她的团队发现岛上原有的鸟类并没有受到任何影响。最明显的变化是外来鸟类的数量增加了。
比尔德告诉我：“考齐蛙似乎是鸟类理想的食物来源。”
悉尼·罗斯·辛格认为“树蛙战争”只不过是一种迫害。他指出，夏威夷现有的节肢动物有超过1/4不是本地物种；不仅有一些外来鸟类会吃掉大量考齐蛙，考齐蛙也会大量捕食其他的外来物种。辛格的家族为这些吵闹的树蛙在大岛上建了一个面积为60英亩的保护区。
“我们教给孩子们的东西让我感到不安。”辛格告诉我。“有一段时间，学校开展了一个考齐蛙赏金活动。孩子们杀死青蛙并带到学校，就可以领取奖金。这等于是在告诉他们，如果你不喜欢某种动物的声音，你就可以杀死它们。”[45]
这种不惜一切代价的方法也忽略了考齐蛙以及猎杀活动的其他潜在目标可能带来的好处，更没有考虑到这些生物与正在进行中的视觉（以及听觉）进化有某种关系。
世界上像考齐蛙这样被人们深入研究的动物为数不多，这在很大程度上要归因于它们的响亮叫声。半个世纪以来，从波多黎各开始，各地研究人员不仅试图了解这种树蛙是如何发出如此响亮的声音的，还想知道它们为什么需要如此响亮的声音，并试图弄清考齐蛙在它们的生态位中是如何利用这种尖厉叫声的。有趣的是，人们发现考齐蛙的叫声可以分成两部分，而且两个部分似乎有着不同的目的。神经生理学家彼得·纳林斯录下了包含这两个部分的考齐蛙叫声，然后按照原始录音（“考——齐”）、分成两个部分（“考”和“齐”）以及逆序（“齐——考”）这三种方式播放录音，并观察多只考齐蛙的反应。研究表明，叫声的第一个部分是在宣布领土权，而第二部分是用来吸引异性注意的。本质上讲，“考”的意思就是“离我的草坪远一点儿”，“齐”的意思就是“嘿，你好”。[46]
至少波多黎各的考齐蛙叫声是这个意思。但是，随着考齐蛙到过的国家越来越多，我们有机会了解当动物走向全球时，它们的叫声会受到哪些影响。
只要我们听到过朋友在搬到新的地方后口音和常用词汇发生的那些变化，就知道人类可以很快适应世界不同地方的口音和词汇。[47]词汇方面的适应性对人类来说是有意义的，因为它标志着新来者熟悉、理解，甚至默认既有文化。但是，如果你搬到一个没有人类同胞的地方，你的口音会发生什么变化呢？
考齐蛙在夏威夷登陆时就遇到了这种情况。那里没有本地蛙，也没有像它们那样吵闹的动物，所以说考齐蛙进入的是一个“空”的听觉生态位。从理论上讲，没有竞争意味着考齐蛙的叫声不需要发生变化。但它的叫声不仅变了，而且变得非常快。
研究人员发现考齐蛙受到了具有夏威夷特色的显著影响。到了夏威夷之后，考齐蛙叫声中表示“嘿，你好”的那个部分和之前一样响亮、一样骄傲，而“离我的草坪远一点儿”的部分则低了很多。研究人员认为这与种群密度有关，因为夏威夷某些地区的考齐蛙种群密度是波多黎各的3倍。[48]
这说明动物的叫声可能对环境变化非常敏感。这个观点得到了纳林斯的支持。纳林斯在1986年以及近25年后，先后两次在波多黎各191号公路位于加勒比国家森林中的一个8英里长的路段上记录考齐蛙的叫声。纳林斯发现，在两次实验中间的那些年里，青蛙的叫声音调变高，持续时间变短——这种变化与温度的显著升高有关。[49]
当我们大部分的注意力都集中在把考齐蛙从“非归属地”清除的时候，世界上叫声最响亮的考齐蛙却在用它们的叫声警告我们注意气候变化的影响。
在这里，我要为人类辩解：我们不太容易注意到它们发出的警告，因为我们毕竟不是飞蛾。
蝙蝠和飞蛾是怎么打进化之战的？
猜猜看，海沃德·斯潘格勒的讣告里没有写哪些内容？（如果你的回答是“他发现的那个不知道叫什么名字的超级生物”，那么恭喜你答对了。）
这位亚利桑那大学的昆虫学家做出的一大贡献是他的大蜡螟（Galleria mellonella）研究，但不论是为他撰写讣告的人，还是他的科学家同行们，都没有想到把他的这个贡献写进讣告。
20世纪80年代初，斯潘格勒把他从图森市一个被感染的蜂巢里收集到的大蜡螟幼虫，带到卡尔–海登蜜蜂研究中心的实验室。他在那里找了一个小房间，开始喂养这些大蜡螟幼虫。等它们成年后，他从电子产品零售商RadioShack公司买回来一个转换器，对着这些大蜡螟发射高频超声波脉冲。通过激光振动计（利用这种仪器，研究人员可以在不接触振动表面的情况下测量振动大小）的测量，他发现位于大蜡螟腹部的一对鼓膜听觉器官对高达320千赫（即每秒振动32万次）的声音非常敏感。[50]斯潘格勒后来发现，如果大蜡螟在飞行中接收到超声波，它们就会像游隼一样收起翅膀俯冲到地面，或者是在空中盘旋，然后降落到最近的平面上——野外环境中的大蜡螟遇到蝙蝠逼近时，就会做出这种反应。[51]
斯潘格勒将他的发现发表在《美国昆虫学会年刊》和《堪萨斯昆虫学会志》上。这两种刊物都是有同行评议的优秀出版物，但在更广阔的生物科学领域，它们都没有被列入必读书目。即使在今天，随着学术搜索引擎的出现，我们似乎能查阅无穷无尽的图书资料，但也很难找到斯潘格勒的早期大蜡螟研究。更糟糕的是，斯潘格勒在记录观察结果时并没有联系当时的研究环境——他从来没有说过：“我发现了一种蜡螟，它能听到其他任何已知动物都听不到的高频声音。”
2013年，英国思克莱德大学研究人员的一份报告没有重蹈覆辙。这份研究报告发表在名气大得多的期刊《生物快报》上，而且一位科学家同行称赞这项研究使我们“对大蜡螟耳朵的频率敏感性有了令人震惊的新发现”，必将“要求研究人员重新思考”听觉系统的规则。[52]
这项“令人震惊”的研究揭示了什么呢？基本上就是斯潘格勒已经证明的发现：位于大蜡螟腹部的一对鼓膜听觉器官对300千赫的声音很敏感。
但有一点不同：新研究中有“所有动物中频率敏感度最高的”这个表达。[53]
措辞决定一切。《纽约时报》、英国广播公司和美国《国家地理》等媒体机构纷纷报道了这个超级生物，但没有提到斯潘格勒在30年前也有过类似的发现。
说到研究成果被其他科学家乃至整个世界忽视，斯潘格勒并不是首例。今天，几乎每个人都知道格雷戈尔·孟德尔是现代遗传学之父。然而，他的遗传研究在他生前根本没有引起重视，直到另外三位科学家——胡戈·德弗里斯、卡尔·科伦斯和埃里希·冯·切尔马克——得出了类似的结论，人们才“重新发现”孟德尔的研究。这时候，距离孟德尔利用光滑豌豆和皱皮豌豆完成的那些著名实验已有将近半个世纪，而孟德尔也已去世大约16年了。
暂且不提是谁首先发现了大蜡螟可以听到频率极高的超声波，我们先考虑一个有意思的神奇问题：大蜡螟最初是如何拥有这种听觉生态位的呢？
在自然界中，300千赫的频率并不多见，至少我们知道的并不多。大蜡螟的主要天敌是蝙蝠，其已知最高的回声定位叫声在达到约200千赫后就难以提高了。那么，大蜡螟的听觉范围为什么需要多出每秒10万次的振动余量呢？
一种可能是大蜡螟之于蝙蝠，就像叉角羚之于猎豹。也就是说，虽然大蜡螟现在不需要听到300千赫的声音，但它可能并不是一直都不需要这种能力。化石记录表明，早已灭绝的伊神蝠、古翼手属以及类似的蝙蝠属，同现代蝙蝠一样，内耳相对于头骨来说非常大。[54]如果这些蝙蝠与大蜡螟及其祖先在进化道路上发生过交叉（这样的蝙蝠种类肯定有很多），而且它们的叫声频率更高，那么它们会给大蜡螟带来进化压力，让它们“听到更高的声音”。
另一种可能性是，蝙蝠与飞蛾因为听觉进化拉锯战展开了一场军备竞赛，而大蜡螟的听觉是它们在这场竞赛中获得的终极装备。这场旷日持久的斗争给地球带来了虎蛾和宽耳蝠，前者可以发出超声波噪声，干扰天敌的信号，[55]后者利用低振幅的“耳语”来抵消它们的高频回声定位呼叫，使飞蛾无法及时发现它们。[56]通过进化出远远超过目前需要的听觉，飞蛾不仅可以对天敌发出的频率较低的声音做出更快的反应，还为蝙蝠的下一次进化适应预留了一些回旋余地——这也许是一种先发制人的适应性变化。
无论这场进化之战是如何进行的，它都有可能影响到飞蛾和蝙蝠，甚至影响到了我们人类。思克莱德大学（确定大蜡螟听觉范围上限的第二次研究就是在这里完成的）的一位名叫詹姆斯·温德尔的电气工程师，正在利用他掌握的昆虫耳朵的相关知识，创建一些可灵活处理各种任务的超小型简易声学系统。他设计的仿生麦克风对特定的频率有不同的灵敏度。这种设计可以帮助我们更好地过滤掉我们不想听到的噪声，使我们专注于想听到的声音。飞蛾必须这样做，因为它们的频率感知范围非常大。这类技术显然可以应用于助听器，也可以应用于探测人体内部特定压力信号的微型医疗设备。此外，这种麦克风同样可以用于工业系统，为监控吵闹且复杂工作环境的安全工程师增添一种发现问题征兆的手段——发现征兆后，如果能及时处理，就有可能改善工人的安全状况，并避免耽误生产。
在斯潘格勒发现大蜡螟的极端听觉范围之后，其他科学家可能花了30年的时间才最终看到这项成果的价值。但是，考虑到大蜡螟被视为害虫的历史（其幼虫喜欢吃蜂房，甚至可能让整群蜜蜂遭受灭顶之灾，因此得名大蜡螟），我们或许应该庆幸，在从它们身上学到更多的经验之前，我们没有找到将它们消灭殆尽的办法。
事实上，我们差点儿就让制造另一个听觉奇迹的动物从地球上彻底消失了。
关于倾听世界的问题，抹香鲸要告诉我们什么？
当关于抹香鲸（Physeter macrocephalus）的科学著述首次面世时，人们普遍认为它是一种非常安静的动物。
“抹香鲸是最安静的海洋动物之一，”托马斯·比尔写道，“有经验的捕鲸者都知道，它们从来不会用鼻子或喉咙发出任何声音……最多是在喷出水柱时发出轻微的嘶嘶声。”[57]比尔在肯特号与萨拉和伊丽莎白号这两条捕鲸船上担任过随船医生。
大部分时间，鲸都生活在水下，但比尔从未在水下观察过它们。他只是在它们快要被杀死或者正遭到捕杀的时候看到过它们。在远征狩猎的同时从事科学研究，就会面临这样的问题。［我们必须记住，18~20世纪的科研人员就是通过这种方式把自然世界呈现给世人的。当时的捕鲸人以及通过垂钓、陷阱和其他方法猎杀动物的人在探险活动结束后，就会把他们在探险中观察到的动物（通常会被他们杀死）报告给科研机构。］我们对成千上万种动物的了解，是从观察这些动物为了生存或战或逃开始的。
但是，比尔关于抹香鲸是最安静动物之一的断言是大错特错的。因此，他认为在他之前试图描述抹香鲸的那些人“只能一无所获”的惋惜之词，听起来极具讽刺意味。
比尔确实完成了一些非常重要的观察，但他也犯了很多错误，包括他认为抹香鲸可能是“地球上最大的居民”的猜测。抹香鲸的确体型庞大，但它的体长只有蓝鲸的1/2。
与认为抹香鲸是世界上最大的动物的观点相比，认为抹香鲸是一个“安静的庞然大物”的观点存在的时间更久。直到20世纪50年代末，人们才开始了与捕鲸业没有任何关联的抹香鲸研究。[58]结果表明，抹香鲸确实会发出声音。这些声音大多是咔嗒声和嗡嗡声，而不是我们许多人一提到鲸就会联想到的“歌声”。由此可见，抹香鲸绝不是比尔所描述的那种“无声的”生物。
科学家花了将近半个世纪，才开始想办法测量这些声音。他们很快就发现，抹香鲸发出的快速的咔嗒声经常超过200分贝。据丹麦奥胡斯大学的一组研究人员记录，有一头抹香鲸的叫声达到了236分贝。从绝对意义上说，这是“迄今为止最响亮动物叫声记录”。[59]
