牛津大学研究人员表示,基于一项最新研究结果,未来或可利用超声波驱赶装置减少刺猬因交通事故死亡的数量。相关研究已发表在《生物学快报》(Biology Letters)上,并首次证明刺猬能够听到高频超声波。
研究团队指出,欧洲刺猬种群正面临显著下降。国际自然保护联盟(IUCN)在2024年将欧洲刺猬新列为“近危”物种。研究人员称,交通事故是刺猬死亡的主要原因之一,据认为在一些地区,当地种群中多达三分之一的刺猬死于车辆碰撞。

这项研究提出,如果刺猬能够感知超声波,那么可尝试用超声波装置阻止其进入道路,从而降低被撞风险。此前,刺猬是否能听到这一频段的声音并不明确。
首席研究员、牛津大学及哥本哈根大学野生动物保护研究组助理教授索菲·伦德·拉斯穆森(Sophie Lund Rasmussen)表示,在确认刺猬具备超声听觉能力后,团队下一步将寻求与汽车行业合作伙伴开展合作,资助并设计用于汽车的声音驱赶装置。她称,如果后续研究证明能够开发出有效装置以驱赶刺猬远离车辆,将有望降低道路交通对欧洲刺猬种群下降带来的威胁。

在实验部分,牛津大学研究人员与丹麦同事合作,对20只来自丹麦野生动物救助中心、处于康复阶段的刺猬进行了听觉脑干反应测试。研究人员在动物身上放置小电极,记录内耳与大脑之间传递的电信号,并通过小型扬声器播放短促的声音脉冲。
结果显示,当播放4至85千赫兹范围内的信号时,刺猬脑干会产生反应,其中灵敏度峰值约为40千赫兹。研究团队据此认为,刺猬能够听到超声波范围(频率大于20千赫兹)的声音,至少可达85千赫兹。实验结束后,刺猬经兽医检查确认无恙,并于次夜放归野外。

除行为与生理测试外,研究团队还对一只因被捕鼠器严重受伤而被安乐死的刺猬进行了高分辨率微型CT扫描,并据此构建刺猬耳部的互动3D模型。模型显示,刺猬拥有较小且密集的中耳骨,同时鼓膜与第一块中耳骨之间存在部分融合的关节结构,使骨链更为坚硬,有助于高效传递极高频率声音。研究人员称,这类特征也见于能够听到超声波的动物,例如回声定位蝙蝠。
扫描还显示,刺猬的镫骨较小。镫骨是连接中耳骨链与内耳耳蜗的最小中耳骨。研究团队表示,较小且轻巧的镫骨可更快振动,从而传递高频声波;刺猬耳蜗相对较短且紧凑,也有助于处理超声振动。

研究人员认为,这些发现意味着有可能设计出刺猬能够听见、但人类和宠物听不见的超声波驱赶装置。若后续验证有效,这类装置除用于道路场景外,也可能用于降低刺猬与机器人割草机、园艺修剪机等设备发生碰撞的风险。

拉斯穆森补充称,新发现表明欧洲刺猬天生能够感知广泛的超声波范围,团队也已开始研究刺猬是否会利用超声波进行交流或捕捉猎物。
联合作者、牛津大学野生动物保护研究组教授大卫·麦克唐纳(David Macdonald)表示,当前的关键问题在于刺猬是否会对超声波产生行为反应,从而降低与机器人割草机甚至汽车的碰撞风险。
该研究由牛津大学、哥本哈根大学丹麦自然历史博物馆、哥本哈根市动物诊所、奥胡斯大学、奥胡斯大学医院和南丹麦大学联合完成。