聆听自然

声音无处不在。动物，尤其是鸟类，在寻找配偶、提醒同伴注意掠食者来以及确立领地时，都会发出特定的叫声。在几乎所有生态系统中都可以看到的蟋蟀、蝉和蚱蜢等昆虫通常用它们有规律的发声，在当地形成一种“节奏”。大自然的节奏中还少不了两栖动物参与；在有些地方，数不清的两栖动物同声和鸣，几可震耳欲聋。

就连鱼类和其他水生动物也将声音作为个体之间相互定位或导航的手段。例如，许多鱼类和甲壳类动物的幼体可以循着声音的引导，寻找珊瑚礁及其蕴藏的资源。在陆地上，热带雨林中的许多鸟类会利用河流的水声找到它们在河岸上的筑巢地。

科研人员已经发现，生物在夜间发出的声音比人们此前认识到的更普遍，也更复杂。由于许多陆地和海洋动物在暗夜中活动，声音也就成为它们感知环境变化、相互交流和寻找食物的主要方式，在夜间出没的觅食者也必须将声音和气味作为首选。

对于动物发出的声音，人类只能听到一部分，其中许多声音都超出了人类听觉阈值的上限（“超声波”）。科研人员不断发现利用这种超声波相互交流的物种，包括许多昆虫和热带蛙类。

这其中最著名的当属用超声波实现回声定位的蝙蝠。蝙蝠会发出声学信号，然后利用这些信号确定物体位置，如在空中飞的蚊子。蝙蝠的声学信号在触碰到物体后会反射回来，蝙蝠通过接收回声的时间就可以判断出与物体的距离。

低于人类听觉阈值下限的声音被称为“次声波”，大象、河马、犀牛和鲸鱼等大型动物以及章鱼和乌贼都在这个区间进行交流。鸽子、家禽和鱼类等少数小型动物也使用次声波。

在现存的所有物种中，可能有超过半数的物种可以使用某种形式的声学来发出声音，或是利用声音来感知环境的变化。

为什么说这些信息很重要呢？

身为科研工作者，我们要解决的问题是如何监测当前的生物多样性危机，如何评估物种丧失情况。这是一项非常棘手的任务，要监测动物是很困难的，我们需要深入茂密的热带雨林或是沙漠等人迹罕至之地，日以继夜地长时间搜寻线索。

不过，近年来随着技术的发展，我们可以大规模地铺设声学传感器网络。这些传感器可以在沙漠、雨林等大片地区，特别是能够在珊瑚礁这样的生物多样性热点地区长时间持续运行。我们还可以录下超声波和次声波频率范围内的声音。有了这项技术，科研工作者就能够追踪动物的活动和生物多样性，建立生物声音的声学记录。人工智能（AI）工具可以用来提取和识别这些复杂的数字录音中的各种声音；科学家可以“教”计算机学会分辨特定声音的来源，这样一来，我们就可以为任何地点的物种编目。

我的研究重点是“声景生态学”，其是一个新兴的科研领域，研究如何利用动物发出的声音来测算生物多样性的变化，并为全球最偏远地区的所有主要生物群落（特定生物地理区域特有的生态系统）建立档案。这项“记录地球任务”要收录全球32个主要陆地和水生生物群落，目前已完成了其中的29个。

声景生态学家的发现彻底改变了人们对于生物多样性当前态势的理解。例如，原始森林是许多物种的栖息地——鸟类、昆虫、哺乳动物和两栖动物，这里的声音通常也是最丰富多样的。正在美国中西部地区开展的几项声景研究发现，动物的声音多样性往往在夏末达到顶峰，那时出现的众多昆虫与从春天就开始歌唱的鸟类和蛙类形成了“大合唱”。幼龄林的声音多样性与原始森林相比就显得单薄多了，人类粮食产区几乎听不到生物的鸣唱，夜晚一片寂静。

我往往热衷于掌握科研工作者所说的“基准”或“标准条件”。这意味着要前往人迹罕至的地方设置一系列传感器，研究最“原始”的古热带雨林中的声音。确定这样的地点，找到可以合作的同事，通常需要一年时间，而且前往当地的旅程可能漫长又波折。

为了到达婆罗洲岛上的文莱东部省份，我们乘飞机、卡车和渡船，随后又步行，一连数日辗转奔波。当地的声音多样性令人叹为观止！近百种蛙类、390多种鸟类和数十种蝉，共同创造了复杂喧嚣的生物多样性，致使某些物种（如六时蝉）只有在一天中的特定时刻才能放声唱歌。“声学生态位”如此紧张，这意味着许多物种必须找到同类之间独特的交流方式。

因此，不同时间和不同地点的声景存在很大差异。婆罗洲有着真正古老的声音，过去3亿年来，这片次大陆陆块几乎没有移动过，依然保留着“史前”特质。面对这样的声景，我们这些科研人员不禁要问：“声音中出现了哪些空白？按照体型大小排列，有哪些动物可能会从生物声景中消失？”将生态学理论与技术结合起来，可以帮助我们找到答案。

踏足地球上这些遥远的角落，倾听那里的声音，让我深深体会到了“对自然的敬畏”。

比如，我在一处研究站完成了婆罗洲形成性项目，附近的观光园里有一座 90 米高的观景塔，我很想站在塔上从高处听听森林的声音。

那声响让我震惊不已！日落时分，长臂猿在脚下的山谷里嘶吼，接下来是一场多物种演唱会，尤以热带蛙类唱得最欢，最后是蟋蟀们绵长不息的合唱。蝙蝠发出的高频率声音间或也会传入我的意识。说来奇怪，此时此地的声景对我来说似曾相识。在我的家乡密歇根州的湿地里听到的声音，与当下这些声音其实很像。热带雨林上层与美国中西部湿地居然栖息着相同的物种：昆虫和蛙类，偶尔还有夜行性鸟类。

长期以来，土著人民一直利用声音来了解其周围环境的变化，同时也将自己与自然造化和来世转生联系起来。自然界的声音与精神世界往往有着千丝万缕的联系。在蒙古，我与社会科学家、人文学者合作，希望了解游牧民族如何在歌曲和声音实践中利用杜鹃啼鸣、冰层破裂的声音和潺潺水声等声学元素来赞美自然。为了更深入地了解他们对于这些声音的看法，我曾经问一位蒙古牧民，假如我们身边的自然界丧失了所有的声音，会产生怎样的后果，他毫不迟疑地答道：“那我们也就不再是人了。”