红蹼树蛙繁殖期鸣声特征及鸣叫节律

鸣叫是无尾两栖类声音通讯的重要环节之一。许多蛙类的鸣叫行为具有节律性,且受温度和湿度的影响。为研究红蹼树蛙(Rhacophorus rhodopus)的鸣声特征和鸣叫节律,2016年5—6月,采用录音机和指向性话筒,在野外录制了61只雄性红蹼树蛙的鸣声,并通过悬挂录音笔和自动温湿度记录仪研究其鸣叫节律(22 d)。结果发现:红蹼树蛙的鸣声分为单音节和多音节(音节数2~20;平均6.27±2.94)2种类型。与多音节鸣声的主频(2213.32±106.95 Hz)、音节时长(14.83±1.27 ms)和音节间隔(60.66±8.56 ms)相比,单音节鸣声的主频(2289.87±120.14 Hz)、音节时长(16.93±1.68 ms)和音节间隔(610.99±178.48ms)显著升高(P0.05),而2种鸣声的基频(单音节鸣声:212.51±21.63 Hz;多音节鸣声:225.39±26.80 Hz)无显著差异(P0.05)。红蹼树蛙每晚19:00至次日03:00具有鸣叫行为,22:00为高峰期。结果表明:红蹼树蛙主要通过改变鸣声的主频、音节时长、音节间隔以及音节数提高声音通讯效率。红蹼树蛙的鸣叫行为具有昼夜节律,且在一定程度上受温度和湿度的影响。     

噪音环境下花臭蛙求偶鸣声特征分析

2012年7月份,在黄山浮溪地区利用超声录音设备录制并分析了繁殖季节雄性花臭蛙(Odorrana schmackeri)个体的求偶鸣声。观察发现花臭蛙繁殖活动主要集中在7月中旬,繁殖高峰期活动无昼夜规律,全天均可见求偶鸣叫及抱对产卵等行为,并且多在浅水滩处活动。花臭蛙鸣声根据音节数和声谱特征可分为4种类型:即单音节音、婴儿音、双音节音和多音节断奏音,其中,单音节音、双音节音和婴儿音较为常见。利用Selena软件给出4种声音的语图以及各自对应的能谱图,利用Sound Analysis pro v1.2对单音节音、双音节音和婴儿音的鸣声特征参数进行定量分析,分析的声音参数包括鸣叫持续时间、音节数、音节持续时间、音节间隔、主频、脉冲率等。结果表明,花臭蛙鸣声的主频范围为1.8~4.5 k Hz(n=65)。鸣声不包括超声组分,主频峰值(3.1±0.7)k Hz,与前人电生理实验所得花臭蛙听觉敏感峰值一致,说明花臭蛙主要在这一频段进行通讯。对3种常见鸣叫音声音参数的单因素方差分析结果表明,双音节音与单音节音和婴儿音在声音持续时间上存在显著性差异(P0.01),双音节音和单音节音在第二谐波声强上也具有显著性差异(P=0.01)。花臭蛙的双音节音在3种常见鸣叫音中具有最长的持续时间,为(99.5±8.4)ms,故推测,双音节音为花臭蛙繁殖期主要求偶鸣声,并通过其鸣声时长的变化来体现自身品质的好坏。     

沼水蛙繁殖期鸣声特征及鸣叫节律

鸣叫对无尾两栖类动物的生存与繁殖起重要作用。蛙类的鸣叫行为受到环境因素影响表现出一定的节律性。2016年8和9月,采用录音机和指向性话筒,在野外录制了57只沼水蛙（Hylarana guentheri）的鸣声并对其鸣声特征进行分析;通过悬挂录音笔和自动温湿度记录仪研究了沼水蛙鸣叫节律（17 d）及其与环境温度、相对湿度的关系。结果显示,沼水蛙的鸣声由1 ~ 4个音节组成,不同类型鸣声间的音节主频、音节时长存在显著差异（P < 0.05）。该物种全天具有鸣叫行为,13:00 ~ 14:00时为鸣叫高峰期。白天单音节鸣声、双音节鸣声、三音节鸣声、总鸣声和总音节的数量较夜晚显著增加（P < 0.01）。鸣声数量和音节数量均与环境温度呈正相关（P < 0.01）。结果表明,沼水蛙通过改变音节数量、音节主频和音节时长改变鸣叫策略。沼水蛙的鸣叫行为具有昼夜节律性且受环境温度的影响。     

工作记忆对雌性锯腿原指树蛙配偶选择的影响

大多数无尾两栖类的配偶选择依赖声音通讯。为吸引雌性,雄性可通过增加音节数量或鸣声复杂性的方式提升鸣声吸引力。工作记忆是指在进行复杂认知活动时对过去短时间内接收到的信息进行处理和储存的一种记忆程序。目前,大多数无尾两栖类鸣声通讯研究侧重于揭示鸣声信号的功能,但关于工作记忆对雌性配偶选择的影响及其在复杂求偶信号进化过程中的作用的研究十分匮乏。本研究以锯腿原指树蛙(Kurixalus odontotarsus)为实验对象,利用趋声性实验测试雌性对不同复杂程度鸣声信号的工作记忆。雄性锯腿原指树蛙的鸣声主要包含A音节("呱"音)和B音节("啾"音),两类音节可以组成不同复杂程度的鸣声,如简单的广告鸣叫5A、复杂的组合鸣叫5A2B和5A5B。实验过程中为雌蛙播放不同复杂程度的鸣声刺激对(5A vs. 5A2B及5A vs. 5A5B),然后进行不同时长安静处理(0 s、5 s、10 s、15 s和30 s)。若安静处理后大部分雌蛙仍选择之前播放复杂鸣声的音箱,则认为此次安静处理时长在雌性对复杂鸣声的工作记忆范围内。实验数据通过广义估计方程(GEE)和精确二项分布检验进行统计分析。研究结果表明,相较于5A,雌性对组合鸣叫5A2B的工作记忆大约有15 s,对5A5B的工作记忆大约有10 s;而组间比较结果表明,雌性对于5A2B和5A5B的工作记忆没有显著性差异。因此,本研究认为复杂鸣声信号会通过工作记忆影响雌性的行为决策,且工作记忆对复杂鸣声信号进化的影响可能具有物种特异性。     

圆蟾舌蛙鸣声特征分析

为研究体型较小的蛙类的鸣声特征,2012年7~8月,采用录音机和指向性话筒,在野外录制51只雄性圆蟾舌蛙(Phrynoglossus martensii)鸣声并对应测量了录音个体的体重、体长及头宽等体征数据。雄性圆蟾舌蛙的体重为(1.26±0.55)g,体长为(21.04±2.57)mm,头宽为(6.76±0.75)mm。该种蛙可发出广告鸣声和争斗鸣声。广告鸣声为单音节鸣叫,主频(3 782.25±167.78)Hz,3 100~4 349 Hz;基频(1 519.69±70.60)Hz,1 057~1 765 Hz。广告鸣声主频和基频均与体重、体长、头宽呈显著负相关,而音节间隔与体重和头宽呈正相关(相关性分析)。争斗鸣声主频(3 752.64±174.47)Hz,(3 304~4 081)Hz;基频(1 674.88±79.88)Hz,1 367~1 870 Hz。与广告鸣声相比,争斗鸣声的基频显著增高(t=﹣5.374,df=56,P0.001),音节时长和音节间隔显著降低(P0.05),而主频在两种鸣声类型中无显著差异(t=0.436,df=56,P=0.665)(独立样本T检验)。结果表明,作为体型较小的蛙类,体型影响了圆蟾舌蛙的鸣声结构和类型。     

同一噪音环境下武夷湍蛙与凹耳蛙的求偶鸣声特征比较及其适应策略

为了解同域分布的两种无尾两栖类动物武夷湍蛙(Amolops wuyiensis)和凹耳蛙(Odorrana tormotus)在高噪音环境下的求偶鸣声特征及其适应策略,该研究利用超声录音设备录制并分析了繁殖季节武夷湍蛙和凹耳蛙雄性个体在同一噪音环境下的求偶鸣声。结果显示,繁殖期武夷湍蛙在不同时段均能发出3~6个音节数不等的单一鸣声,每个音节由2~10个声脉冲组成,鸣声平均持续时间为2198.20ms,主频为2231.90Hz,信噪声强差为33.00dB,且鸣声不含超声组分,不具备超声通讯的基础。凹耳蛙在每天的18:00—21:00有集中鸣叫行为,鸣声平均持续时间为331.80ms,主频为6665.50Hz,信噪声强差为37.00dB,且鸣声谐波包含超声组分,与前人描述一致。经进一步分析发现,武夷湍蛙和凹耳蛙的鸣声主频和声强均高于背景噪音,噪音不会对其鸣声产生掩蔽作用。通过比较分析得知,武夷湍蛙鸣声主频率<凹耳蛙,推测其声信号传播距离相对后者更远,该蛙在噪音环境下有可能通过调整自身的发声策略(即采用多音节鸣叫声、增加鸣叫时长和鸣叫频次等)来完成种内通讯,并通过改变鸣声时长来体现雄性自身的品质,以便提高对雌性的吸引力。而相同噪音环境下的凹耳蛙则可能采用较为节约能量的方式提高声信号频率的通讯策略,完成种内竞争和交流。     

两栖爬行动物发声的神经及内分泌基础

动物的鸣声可分为鸣叫和鸣唱。鸣唱为一系列连续发出的由不同音节组成的固定序列。一般而言,音节数多于两个,由雄性个体在繁殖季节发出。鸣叫多为单音节重复发音,偶尔也有两个音节。除鸣禽外,陆生脊椎动物的鸣声都归为鸣叫类型。鸣唱主要被用于宣告领域或求偶。同时,也被用于亲缘识别和刺激异性同步发情。鸣叫的功用较多,所以包括鸣禽在内的大多数陆生脊椎动物都能发出此类叫声。鸣叫也可用于宣告领域或求偶,如蛙类。鸣叫还可以恐吓竞争对手或敌害,报告敌害或食物的方位以及表达情绪等。1　两栖动物蛙类的绝大多数种类都能鸣叫,有尾类的少数…     

蛙类声音通讯研究进展

声音通讯包含鸣声的产生、传播及对鸣声的感知与行为响应。对大多数无尾两栖类而言,雄性个体间的竞争(即雄雄竞争)、雌性配偶识别与选择几乎完全依赖声音通讯,因此准确及时的声音信息传递与接收对蛙类的生存和繁殖起着决定性作用。本文总结了蛙类鸣叫特征及其产生机制,归纳了声音通讯在蛙类性选择中的功能及协同进化,探讨了鸣声感知的神经机制及声音通讯的内分泌机制。最后对蛙类声音通讯研究方向进行了展望,并提出了可能的解决方案。     

海陆蛙繁殖期鸣声特征和鸣叫节律

声音是动物信息传递的重要媒介之一,分析鸣声特征有利于理解蛙类的信息传递。受环境选择压力的影响,蛙类鸣叫行为节律具有物种差异性。为研究栖息在咸水-半咸水生境中的海陆蛙(Fejervarya cancrivora)的鸣声特征及鸣叫节律,2017年6—10月,采用录音机和指向性话筒在野外录制了24只海陆蛙的鸣声;通过悬挂录音笔和自动温湿度记录仪分析了鸣叫节律及其与环境温度和相对湿度的关系。结果表明:海陆蛙的鸣声由基本音、基本音的组合音和多音节鸣声组成,且具有调频现象;鸣叫行为开始于每天20:00—21:00,翌日5:00—6:00结束,鸣叫高峰期为2:00—4:00;鸣声数量与环境温度及相对湿度均无显著相关性(P0.05),每天当温度升高时(5:00—6:00),鸣叫行为结束;海陆蛙可能通过改变鸣声类型和调频的策略增加鸣声的复杂性,提高信息传递效率;该物种的鸣叫行为具有一定的日节律性,属于整晚鸣叫型;海陆蛙鸣叫行为开始和结束的时间可能受环境温度的影响,较高的相对湿度有利于声音的传播。     

非线性鸣声对雄性凹耳蛙应答的影响

为了解非线性鸣声对凹耳蛙(Odorrana tormota)应答音的影响以及非线性鸣声是否能够增强鸣声的不可预测性,本研究通过回放非线性鸣声和线性鸣声来刺激陌生雄性凹耳蛙,并记录应答次数及统计分析应答音相关参数。结果表明,回放非线性鸣声时会引起陌生蛙(n=22)更多次数的应答,但两种刺激引起的首次应答时间没有显著差异。对应答音相关参数分析表明,线性鸣声引起的应答音在总时长上比非线性鸣声引起的应答音更长且具有显著差异,而其他声音参数(包括平均基频、最大基频、最小基频、主频)均没有显著差异。推测当陌生雄蛙听到同类鸣叫时,出于保护领地和资源的本能反应,陌生蛙都会第一时间作出反应,因此在两类声音的应答反应时间上并没有区别。而在应答次数上,非线性鸣声引起了凹耳蛙更多次数的应答,可能是由于鸣声中的非线性现象使得声音更加复杂,包含更多信息,容易提高声音接收者对这类声音的关注度。本研究结果表明,凹耳蛙鸣声中包含的非线性现象能够增强其声音的不可预测性,引起陌生蛙产生更多的应答次数。