3月16日，国际著名期刊《自然》发表了一项由中美科学家合作完成的研究，题为《蛙进化超声通讯》。该研究首次证实凹耳湍蛙（Odorrana tormota）能够像蝙蝠一样利用人类听不见的超高频声音（超声）进行通讯，这是非哺乳动物中首次发现此类能力。从生物进化角度看，此前仅知哺乳动物中的蝙蝠、鲸、海豚及部分啮齿类动物能产生并检测超声用于种内通讯或回声定位，而两栖类动物属于完全独立的进化分支。这一发现为动物声通讯进化提供了重要新见解。

论文并列第一作者包括中国科学院生物物理研究所研究员沈钧贤、美国伊利诺伊大学听觉神经科学家冯士弘教授（长期研究蛙和蝙蝠），以及加州大学洛杉矶分校动物声通讯专家皮特·纳林斯教授。冯士弘和纳林斯是国际生物声学与神经行为学权威。该研究属于生物物理学与神经科学交叉的中美合作项目，论文共八位作者，其中四位来自中科院生物物理所。

沈钧贤在接受采访时举例说明，在嘈杂环境中（如鸡尾酒会），人们难以分辨熟悉声音，而提高声音频率是抗噪声干扰的策略之一。凹耳湍蛙生活在喧闹的瀑布和溪流环境中，能发出含有超声组分的鸟鸣般叫声。研究团队通过野外和实验室实验相结合，探究其是否利用超声通讯。野外实验中，研究人员回放预先录制的凹耳湍蛙完整叫声、可听声部分（频率低于20 kHz）和超声部分（频率高于20 kHz），观察雄性蛙的发声行为。在8只雄蛙中，6只对超声和可听声均有反应，其中1只听到超声后叫了18次（含4次快速反应），仅1只对超声无反应但对可听声有反应。这表明凹耳湍蛙有能力对超声做出反应，部分个体实际使用超声通讯。

随后，研究团队进行听觉神经电生理实验，用微电极从蛙中脑记录听觉神经元对不同频率声音的反应。结果发现，超声刺激和可听声刺激均能诱发中脑听觉神经元产生明显的神经电位活动，进一步证实了其超声听觉能力。与普通蛙鼓膜裸露不同，雄性凹耳湍蛙具有凹陷的外耳道，鼓膜不易从外部看到。耳道堵塞实验显示，堵塞两侧外耳道后，中脑听觉神经元对声刺激无反应；去除堵塞物后，听觉神经元立即出现明显反应。这表明超声必须通过外耳道进入才能被感知，这种外周听觉器官的适应性变化有助于在强噪声环境中提高通讯效率。

凹耳湍蛙听觉系统的进化与其生活环境密切相关。环境噪声严重干扰动物声通讯，而提升通讯信号频率是回避强噪声的有效途径之一。例如，进化程度较高的蝙蝠、鲸鱼和海豚分别利用超声在空气或水中进行回声定位和种群内通讯。蛙类能够使用超声通讯是一项新发现，因为此前认为这种能力仅限于具有复杂声纳系统的动物。研究结果还暗示，可能还有其他物种以人们未预料的方式进行通讯。