Deep Dive
Shownotes Transcript
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我不知道你们怎么样，但我非常热衷于拯救雨林。我认为人们已经为此做了很好的论证。亚马逊是最大的热带雨林，也是地球上生物多样性最丰富的地方之一。是十分之一物种的家园。雨林被认为是世界的肺。它也充当主要的碳汇。这意味着它基本上吸收了二氧化碳排放。
我个人希望地球拥有肺，而且现在很清楚生物多样性是一件好事。如果所有的植物和动物都死了，我们也会死。所以，你知道，拯救雨林吧。但科学家们仍然没有弄清楚拯救雨林到底意味着什么。即使是像约尔格·穆勒这样的生态学家也是如此。很容易追踪树木的再生情况。现在你可以很容易地通过卫星来追踪。
要观察动物是否回归以及在不同的环境和背景下生物多样性的成功程度要困难得多。部分问题在于，我们实际上并不知道大多数雨林区域应该有多少不同的动物物种。我们知道雨林拥有数百万种物种，数千种鸟类和青蛙、哺乳动物和昆虫，这些物种在其他任何地方都不存在。
但是这种复杂的纠缠尚不为人所知，以至于我们并没有一个关于健康雨林是什么样子的很好的基线。这几乎就像我们说，哦，我们想确保病人健康，但我们真的不知道健康意味着什么。这是祖扎娜·布希瓦洛娃。她是一位与约尔格合作的生态学家。
她说治疗雨林就像治疗病人一样。如果我们没有关于健康人类是什么样子的基线信息……我们怎么能设计药物呢？如果我们不知道正常的活动范围是什么，我们怎么能设计，我不知道，物理疗法呢？健康人的正常日常生活是什么样的？所以这就是约尔格·穆勒和苏珊娜·博耶瓦洛娃试图弄清楚的事情。就像……
健康的雨林是什么样的？正在恢复的雨林是什么样的？哪些补救措施或干预措施实际上是有帮助的？这是一个大问题。为了解决这个问题，约尔格、苏珊娜和全球各地的研究人员转向了一种非常基本的工具——声音。
我个人最喜欢的比喻可能是，我们正在使用听诊器。我们试图倾听森林的各种声音，以了解，好的，正常的声音是什么样的？然后我们可以检测问题。这是无法解释的。我是伯特·平克顿。今天节目中，我们将介绍如何为雨林建造一个听诊器。
*水花四溅*
约尔格·莫勒对声音作为生态工具的兴趣始于离家更近的地方。从字面上看。它始于德国最古老的国家公园，他住在附近。我有机会出去享受早晨，或者在我的花园里看到猞猁，或者在我的钓鱼池塘里看到水獭。诸如此类的事情是我的生活。约尔格不仅住在迷人的森林旁边，他还研究它。
他做的事情包括鸟类计数，他每年都会去森林里的各个地点，然后计算那里的鸟类数量。这是一种行之有效的追踪生物多样性的方法。
但几年前，他注意到这种方法存在一个问题。我独自一人在森林里跑来跑去，早上数鸟。那时我就意识到，不可能同时出现在每一个地块。鸟类在一天中的不同时间活动更频繁。所以任何被一群鸟吵醒的人都知道，它们在黎明时分会变得很疯狂，尤其是在黎明时分。而这
让约尔格感到担忧，因为他知道，如果他去20个不同的地块进行鸟类计数……有些在黎明之前，有些在黎明之后。你不可能同时出现在每一个地方。这可能会扰乱他的数据。例如，他可能在一个森林区域计算出的鸟类数量多于另一个区域，这并不是因为那里实际上有更多的鸟类，而是因为他是在黎明时分访问了第一个地点，而稍后才访问了另一个地点。
所以大约四年前，他说他开始在每个鸟类计数点留下录音机。他让它们一直运行，然后从每一个录音机中提取简短的声音片段并进行比较。黎明前、黎明后等等，每个地块的相同片段。然后你会有一个从每个地块中选择的相同片段，然后你听它们并识别物种。这种改进有很多优点。它使事情标准化了，而且相当便宜，
此外，你不需要人类四处乱窜来打扰动物。总的来说，它使这些计数更容易和更准确。看起来像一个相当不错的听诊器。
约尔格开始想知道这样的听诊器是否可以用于其他环境。所以他向我们之前听到的生态学家苏珊娜·布希瓦洛娃提出了这个问题。她专门研究动物的声音。她就像一颗冉冉升起的新星，声音生态学领域冉冉升起的新星。苏珊娜实际上已经尝试使用动物的声音来测量生态系统一段时间了。她甚至做过一些使用声音来诊断雨林的研究。
这项科学研究似乎非常有前景。因此，约尔格和苏珊娜决定合作开展一个项目，该项目并非关注德国森林，而是关注热带雨林。该计划旨在了解，森林是否正在恢复？它们不仅在树木再生方面是否正在恢复，而且在树木中的动物方面是否也在恢复？
这就是我们开始研究的难题。约尔格和苏珊娜基本上知道，他们可以在德国这样的地方相当好地回答这个问题。这相对容易，因为德国森林中的鸟类和昆虫种类并不多。
但在热带雨林中，有数百种动物发出声音。其中许多动物要么未被充分研究，要么是未知的。如果你站在热带雨林里，你是一个初学者，很难识别所有这些不同的物种。
因此，在热带雨林中，最初的想法不是识别任何物种。约尔格和苏珊娜需要一种不同的方法。他们转向了苏珊娜在她声音生态学研究中开始探索的一种方法。我们使用这种称为计算声音景观指数或声学指数的方法。这使我们能够获取每一分钟的录音
并计算出一些信息。我们可以开始监测声音景观的繁忙程度、复杂程度以及它如何随时间变化。基本上，理论认为，在一个健康的生态系统中，你有很多不同种类的动物，它们都会发出不同的声音，比如高音和低音的咕噜声。我一直喜欢把它想象成你在听管弦乐队演奏。
如果你有很多不同的乐器，比如小提琴、大提琴和长笛，它们都会在不同的频率上发出声音。而如果你只有少数几种物种没有占据环境的所有声音生态位，那就不像是一个管弦乐队，而更像是一两把孤独的小提琴。
而小提琴演奏……它将保持在一定的频率范围或音高内。因此，计划是从正在恢复的雨林中获取大量录音，然后测量这些区域的管弦乐队，并观察它们的丰富程度。例如，我们可以计算，在一分钟内……
有多少不同的频率或音高被占据。我们称之为声音饱和度。如果它们使用广泛的空间，那么我们就说它是一个饱和的声音空间，不是在空间意义上，而是在频率意义上。研究人员已经表明，随着雨林被砍伐，它们的声音景观变得不那么饱和，不那么丰富。约尔格和苏珊娜认为，正在恢复的雨林可能会重建这些声音景观。
这可能是衡量一个地区生物多样性恢复程度的一种方法。为了测试这一点，约尔格和一些同事前往厄瓜多尔的低地地区。它曾经是丰富的雨林，后来定居者来到这里，将其开垦为可可种植园和牧场。一个非政府组织多年来一直在努力恢复这里的雨林，与当地社区合作重新种植雨林。
他们想知道它是否有效。所以你可以想象，对于正常的森林恢复，重新生长需要几十年。这就是为什么我们想在这些田地被废弃后很早的时候就进行观察。然后几年后，然后基本上几十年后。所以他们带着这些浅灰色的声音盒子，非常小。他们放出……
这些录音机到每个再生阶段的几个地方。在牧场地区，你会有非常茂密的草地覆盖，只有几棵树或非常稀疏的树木。如果你闭上眼睛，去这些牧场地区，你会发现鸟类的鸣叫声非常响亮。
所以它们非常相似。许多都是小型食种鸟，如麻雀、鹡鸰。它们喜欢这个开阔的田野并在那里觅食。所以他们把录音盒放在这些新废弃的种植园和牧场里。然后他们把它们放在已经再生了一段时间的种植园和牧场里。你会看到很多灌木。你会看到一些小树。但这不是
你可以轻松走过的森林。会有很多灌木丛，这会使通行变得困难。最后，他们把录音盒放在从未被砍伐的雨林部分，这给了他们一个基线，就像对森林应该是什么样子的感觉一样。你被一个复杂的3D森林包围着，那里有非常巨大的树木，非常茂密的林下植被。巨大的兰花或藤本植物多样性。所以你会感觉自己身处一片茂密的植被中，那里有巨大的叶子。所以这是一个完全不同的世界，而且森林内部非常黑暗。能见度可能相当低。但你确实会感觉到，作为一个人在原始森林中，你确实感觉与世界其他地方隔绝了。他们让这些盒子待在那里，他们收集了你听到的声音，就像把他们的听诊器放在森林上一样。
然后他们收集了这些盒子，从中获取了声音文件。他们发现的是他们预期的结果。在新废弃的牧场和种植园中，声音景观不那么丰富，不那么饱满。但在已经恢复了几年的地块中，声音变得更加复杂，各种生物在更多频率上发出声音，这很好，对吧？录音是有帮助的，对吧？
但祖扎娜仍然有疑问。我们仍然不知道它们与物种的生物多样性到底有多密切相关。祖扎娜和约尔格，他们想知道森林里有哪些物种。例如，这些是本地物种还是来自其他地方的外来动物？
他们的听诊器不够精确，无法告诉他们。例如，当有数百种青蛙物种时，其中一些物种人们甚至没有录音，你怎么能挑选出每只青蛙呢？这是不可能的。所以他们认为，直到约尔格去散步。
是的，这是一个非常好的故事。我晚上和我的狗一起在家散步。在这段散步中，他遇到了一位朋友，一位以前攻读博士学位的学生，他喜欢观鸟，他告诉了他他正在收集的音频文件。他说：“是的，我最近刚在厄瓜多尔，我那里有一本野外指南，他向我展示了三周内超过700种物种。”
只有当你非常了解这些声音时，这才是可能的。然后我问他，你认为他们是否愿意识别我的音频文件？他说，是的，为什么不呢？休息后，一位超级英雄来救援。
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嘿，无法解释的听众们。我是苏·伯德。我是梅根·拉皮诺埃。女子体育运动如今正在达到新的高度，有很多事情需要讨论，有很多事情需要解释。你的意思是，为什么女运动员的平均收入低于男运动员？
好问题。所以，苏和我正在推出一个播客，我们将深入探讨体育运动的方方面面，以及其他一些内容。我们称之为“多一点”。因为女子体育运动就是一切。流行文化、经济学、政治，你叫什么名字。没有比我们更适合谈论球场或球场上发生的事情的人了。
以及其他地方。我们还将分享一些我们共同生活的点点滴滴。不仅仅是像Met Galas和全明星赛这样的酷炫事情，还有我们的日常生活。你这么说，好像我们的日常生活并不光鲜亮丽。真的。无论是分析最大的比赛还是讨论最新的头条新闻，我们都将对体育世界及其他领域带来更多见解。在您收听播客的任何地方关注“多一点”。每周三都会发布新的剧集。为树木代言。
亚历杭德罗·阿尔特阿加从小就一直在南美森林里游荡。我们过去住在委内瑞拉的一个云雾森林里，那就是我长大的地方。与大自然非常亲近。你知道，弄脏我的靴子，和我的兄弟一起走在森林小路上。那是我消遣的方式。在这些探险中，亚历杭德罗会发现动物并学习它们的名字。
首先是昆虫，然后是鸟类、鱼类，最终我屈服于两栖动物和爬行动物，这是我目前研究的主要动物群体。他十几岁时就发现了他的第一个新物种。这是一只小棕色的青蛙，他把它与其他所有小棕色的青蛙区分开来，因为它发出奇怪的声音。
多年来，他已经积累了丰富的两栖动物呱呱叫和鸣叫的词汇。例如，烟熏丛林蛙的叫声。一种生活在洞穴里的青蛙，你几乎看不到它，但你可以在丛林的夜晚听到它。就像，呼，呼，整夜都在。持续不断。整夜都在。你立刻就知道这个物种在那里。例如，还有一种树蛙，显然很难看到，但很容易听到。你可以通过它们发出的这种特殊的声音来识别它们。就像……大自然的吱吱作响的门，基本上。亚历杭德罗估计，他脑子里大约有100到200种这样的叫声。
他还花了很多时间在厄瓜多尔，特别是厄瓜多尔。他甚至编写了一份厄瓜多尔爬行动物的目录。所以，当约尔格·穆勒和他的团队寻找帮助识别他们录音中的两栖动物时，他可以说是最合适的人选。有很多两栖动物发声的专家。我说我可能是三个中的一个。所以选择可能并不难。
无论如何，亚历杭德罗同意帮助约尔格和他的团队，他们给他发送了大量录音。这些大约两分钟的声音文件来自牧场、可可种植园和原始森林。他的工作是收听这些文件，并在不同的时间代码中标记他听到的物种。我更喜欢原始森林。它更具多样性，物种更酷。我们开始吧。好吧，这行不通。
因为它是在白天。哦，是在白天。明白了，明白了，明白了。让我看看是否有夜间的声音。清晨的声音。好吧，那是一只毒蛙。等等，等等，等等。在哪里？好吧，你说那是一只毒蛙？所以学名是Epipedobates boulangeri。
背部是红棕色。这种青蛙的奇特之处在于它背上带着蝌蚪。你可以看到它们白天在潮湿的落叶层中跳来跳去。亚历杭德罗就这样坐下来听了很多很多音频，他很喜欢。这很棒，因为感觉就像你回到了森林里。
对我来说，那就是我属于的地方。所以，哦，我的上帝，声音，声音又来了。但是仍然。这是一个非常紧张的过程。当亚历杭德罗在寻找青蛙时，其他专家也在寻找鸟类。最后，他们总共识别了大约200个物种。当他们观察种植园中的物种和正在恢复的森林中的物种时……
好消息来了。显然，再生森林正在恢复只在原始森林中才能找到的物种，这是一个非常好的迹象。对生态系统和生态学家来说都是一个好兆头，对吧？就像，他们用于监测生物多样性的新工具，这个由亚历杭德罗提供动力的听诊器版本，它正在发挥作用。但这仍然不是理想的。
事实上，在某些方面，它仍然存在约尔格整天在树林里走来走去计算鸟类数量时遇到的最初问题。因为它仍然需要大量的时间和大量的高技能劳动力，而且它仍然不是超级标准化的。所以约尔格和苏珊娜想知道，我们能否让它变得更好一点？他们有了一个主意。我们可以训练一台机器
来识别这些声音。基本上，如果你对一个学习过东西的AI说，“嘿，这是毒蛙的声音，这也是毒蛙的声音，这是另一个毒蛙的声音”，最终，AI能够弄清楚所有这些录音的共同点，它可以过滤掉背景噪音来学习识别只有毒蛙的颤音。
也许AI会变得如此优秀，以至于你不需要亚历杭德罗坐下来听数小时的音频来寻找毒蛙，对吧？你可以让AI来做这件事。有一个名为Rainforest Connection的组织已经在为雨林物种汇编AI模型。所以约尔格联系了他们，基本上他说，“我们想证明你现有模型的有效性。”“为什么我们不把我们的文件通过你的模型运行，
看看你的模型与我们的人类专家相比如何。他们了解到，AI无法识别出与专家一样多的物种，但是
对于它能够识别的物种？总的来说，它相当不错。他们的听诊器仍然有一些非常根本的局限性。例如，这个听诊器是为厄瓜多尔量身定制的。即使借助AI的帮助，它也无法追踪不发出声音的动物。例如，许多昆虫都很安静。但尽管如此，这些研究人员认为，这种AI驱动的听诊器版本改变了雨林保护的游戏规则。
19世纪发明医疗听诊器时，它帮助促进了人类如何彼此照顾的重大变化。例如，听诊器本身无法治愈人们，但它帮助医生在不剖开身体的情况下窥视身体内部。它帮助我们了解了关于我们自己最基本的事情，一些我们以前无法测量的事情。这导致了更好的治疗方法和新的疗法。苏珊娜和约尔格的自然听诊器帮助
它不会治疗森林砍伐或修复火灾造成的损害，但它可以让研究人员倾听我们星球上一些最重要生态系统的核心，并希望帮助他们找到更好的方法来治愈它们。如果您想阅读更多关于祖扎娜关于声音和生态系统的工作，请查找Sound Forest Lab。您还可以在《自然》杂志上找到约尔格和祖扎娜关于声音景观的论文。
本集由我伯特·平克顿报道和制作。它由豪尔赫·胡斯特编辑，在布莱恩·雷斯尼克和梅雷迪思·霍德诺特的帮助下，她还负责我们的节目。诺姆·哈森费尔德创作了音乐。克里斯蒂安·阿亚拉与艾丽卡·黄一起完成了混音和声音设计。安吉利亚·梅尔卡多核实了事实。曼宁·阮仍然欠我度假故事。
特别感谢拉利·莫雷洛斯-胡亚雷斯抽出时间与我讨论本集，感谢利亚姆·布鲁克斯的帮助，以及感谢本吉·琼斯建议我们关注这个故事。感谢统计学教授雷吉娜·努佐的帮助。
本播客和所有Vox都是免费的，部分原因是来自我们读者和听众的捐赠。您可以访问vox.com/give进行捐赠。如果您愿意，我们将非常感谢。但如果您不能，那也没关系。如果您能抽出时间给我们留下评论或给我们写一封电子邮件，表达您的想法和问题，我也将非常感激。
我们的邮箱是[email protected]，收到你们的来信让我非常高兴。无法解释是Vox Media播客网络的一部分，我们下周再见。
生活中充满了复杂的问题。我想知道如何判断我的牙医是否在欺骗我。在什么年龄将孩子独自留在家里是合适的或合法的？从愚蠢到严肃，甚至到有争议的。我可以说一些可能会让我被取消的事情吗？我是约翰·库伦·希尔。
我正在Vox主持一个新的播客，它将成为您寻求答案的首选热线，解答您不知道如何解答的问题。发送语音备忘录至[email protected]或致电1-800-618-3545。我向你保证，这比问ChatGPT更好。