Gần đây, nhiều nhà khoa học đã thực hiện một số khám phá đáng chú ý về âm thanh tự nhiên với sự trợ giúp của “âm học sinh học”. Âm thanh sinh học là phương pháp khoa học nghiên cứu âm thanh của các sinh vật sống. Sử dụng một máy ghi âm cầm tay nhỏ, các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu và ghi lại tầm quan trọng của âm thanh đối với sự sống trên Trái đất.
Họ đặt những chiếc micro điện tử khắp nơi trên Trái đất, ở mọi địa hình khác nhau, từ đại dương sâu thẳm cho đến Bắc Cực hay Amazon. Có nhiều âm thanh được ghi lại diễn ra ở tần số siêu âm hoặc hạ âm, nghĩa là vượt quá ngưỡng nghe của con người. Điều đặc biệt là những loại âm thanh này được phát ra thường xuyên và liên tục. Phương pháp âm sinh học hoạt động như một máy trợ thính, giúp chúng ta nghe được nhiều âm thanh hơn.
Động vật sử dụng âm thanh để tồn tại
Trong khi “nghe lén” thiên nhiên, các nhà khoa học đã phát hiện ra một số sự thật giật mình. Các loài trước đây được cho là không có tiếng nói thực sự tạo ra rất nhiều âm thanh. Và rùa biển Amazon là một trong những loài đó.
Ví dụ, nghiên cứu của chuyên gia về rùa biển Camila Ferrara tại Hiệp hội bảo tồn động vật hoang dã Brazil đã chứng minh rằng rùa biển Amazon tạo ra hơn 200 âm thanh riêng biệt. Rùa con thậm chí còn tạo ra âm thanh khi ở trong trứng, trước khi nở, để tác động đến thời điểm sinh nở của chúng.
Nghiên cứu về âm thanh của Ferrara cũng tiết lộ rằng rùa mẹ sẽ đợi gần bờ, sử dụng âm thanh để hướng dẫn con của chúng đến nơi an toàn, tránh xa những kẻ săn mồi. Trong quá khứ, loài rùa bị “mang tiếng” là “vô tâm” – đẻ trứng rồi để đó, nhưng đây là bằng chứng khoa học đầu tiên cho thấy loài rùa quan tâm đến sự ra đời của con non. Khám phá này bắt đầu thúc đẩy nhiều nghiên cứu hơn.
Như nghiên cứu sinh tiến sĩ Gabriel Jorgewich Cohen tại Đại học Zurich gần đây đã thu thập các bản ghi âm từ hơn 50 loài rùa khác nhau. Đây đều là những loài đã được ghi nhận là không có âm thanh.
Đó là câu chuyện về con rùa biển. Thế còn những câu chuyện về các loài được biết là phát ra âm thanh đặc biệt thì sao? Hãy thử nhìn vào loài dơi, dơi có khả năng định vị con mồi và môi trường xung quanh nhờ sử dụng sóng siêu âm (sonar) tần số trên 20.000 Hz, trên ngưỡng nghe của con người. Đây là một chuỗi âm thanh khá phức tạp nên các nhà khoa học chỉ mới phát hiện ra đặc điểm này của loài dơi cách đây gần một thế kỷ.
Tuy nhiên, mãi đến gần đây, khi sử dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo để giải mã âm thanh của loài dơi, các nhà khoa học mới phát hiện ra rằng ngoài việc dùng sóng âm để định vị con mồi và môi trường xung quanh, dơi còn dùng âm thanh để ghi nhớ kẻ thù và bạn bè, phát ra tín hiệu để “cô lập bản thân” – không để những con dơi khác làm phiền. Dơi đực cũng được truyền lại kỹ năng phát ra âm thanh để thu hút bạn tình. Và cuối cùng, giống như loài chim, loài dơi “ca hát” để đánh dấu lãnh thổ của chúng.
Nghiên cứu của nhà sinh thái học Mirjam Knörnschild ở Costa Rica cũng cho thấy dơi mẹ rất “chịu khó” dạy ngôn ngữ cho dơi con. Cho đến gần đây, các nhà khoa học phát hiện ra rằng dơi có khả năng bắt chước âm thanh của bố mẹ chúng và truyền thông tin phức tạp, không chỉ là sóng âm, để bắt con mồi và định vị môi trường.
Ngoài loài dơi, một số đại diện tiêu biểu khác cũng sử dụng âm thanh để tồn tại là ấu trùng san hô, cá hay bướm đêm. Ấu trùng san hô và cá tìm đường về tổ bằng cách ghi nhớ âm thanh của các rạn san hô gần đó. Bướm đêm phát ra tiếng vang cản trở sóng âm thanh của dơi để tránh bị ăn thịt.
Thực vật cũng cộng hưởng với âm thanh
Về phía thực vật, một số loại thực vật như cà chua, thuốc lá và ngô cũng phát ra những tiếng ồn mà tai người không nghe được. Mặc dù không nhiều loài thực vật có “ngôn ngữ” của riêng chúng, nhưng chúng rất nhạy cảm với âm thanh – phát triển nhanh hơn hoặc thay đổi cấu trúc sinh học để thích ứng với một loại âm thanh nhất định.
Cây Evenia Marcgravia ở Cuba phát triển lá để thu hút dơi đến thụ phấn.
Ví dụ, một số loài hoa và dây leo đã phát triển những chiếc lá lõm hình bán cầu để phản xạ sóng âm và giúp dơi dễ dàng định vị hơn. Chưa hết, khi nghe tiếng ong vo ve, hoa sẽ “đáp trả” bằng cách tiết thêm mật hoa.
Nhà sinh thái học Yossi Yovel tại Đại học Tel Aviv, chuyên nghiên cứu về sinh thái và khoa học thần kinh, đã tạo ra một thuật toán trí tuệ nhân tạo để lắng nghe “trái tim” của cây cà chua. Phân tích chuỗi âm thanh của cà chua, thuật toán có thể phân biệt được cây đang cần tưới nước hay đang “bị thương”. Điều này dẫn đến giả thuyết rằng khi thực vật ở trạng thái ốm yếu, chúng có thể phát tín hiệu cho các sinh vật nghe thấy tần số siêu âm của thực vật.
Giờ đây, các nhà khoa học đang sử dụng công nghệ để phát triển các công cụ giúp các sinh vật khác nhau giao tiếp. Những nghiên cứu này không chỉ giúp quan sát động vật tốt hơn mà còn đặt ra nhiều giải pháp giải quyết tình trạng ô nhiễm tiếng ồn trong môi trường sinh thái.
