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。     

基于12S rRNA基因序列探讨凹耳蛙(无尾目,蛙科)的分类地位

为探讨凹耳蛙Rana tormotus的分类地位,测定了凹耳蛙线粒体12S rRNA基因序列,并从GenBank中下载了蛙科33种蛙的同源序列进行分析,用BI法、NJ法和MP法构建分子系统树.结果表明:3种树拓扑结构基本一致,都显示凹耳蛙与长吻胡湍蛙Huia nasica亲缘关系最近,凹耳蛙与长吻胡湍蛙相聚后再与臭蛙Odorrana组成单系群,而与湍蛙Amolops亲缘关系较远.据此,支持将该蛙从湍蛙属划出,并建议归入臭蛙属.     

凹耳蛙的分类地位及蛙亚科一新属

对凹耳蛙模式标本产地的蛙类及蝌蚪进行了调查,并对蝌蚪进行了人工饲养和生长发育到完成变态的观察,结果发现一种没有腹吸盘的小型蝌蚪是凹耳蛙的蝌蚪.由此证明凹耳蛙不具有湍蛙型蝌蚪,应不属于湍蛙属蛙类.对凹耳蛙成体和蝌蚪特征的分析表明其与蛙亚科其他属及所辖种不同,建议另立新属.     

凹耳蛙及无尾两栖动物发声系统形态学研究进展

两栖动物是最早应用声讯进行雌雄识别、繁殖和防御的脊椎动物,其发声器官包括喉部器官和(或)声囊.近来的研究表明我国特有两栖动物--凹耳蛙不仅具有非常复杂的鸣叫特点,而且能发出超声音频.本文总结了有关凹耳蛙的生物学特点、无尾两栖动物发声器官的研究进展,指出凹耳蛙在无尾两栖动物发声器官的生态和进化形态学研究中的重要地位.     

5种江西省两栖动物新纪录

2010～2012年,在江西省山区开展两栖爬行动物调查,共发现江西省两栖动物新纪录5种:即黄山角蟾(Xenophrys huangshanensis)、莽山角蟾(X.mangshanensis)、崇安湍蛙(Amolops chunganensis、凹耳臭蛙(Odorrana tormota)和宜章臭蛙(O.yizhangensis).     

《地下穴居哺乳动物通讯》介绍

由南非联邦纳塔耳大学动物系G.C.Hickman教授倡导并主持的国际上第一份关于地下兽信息的刊吻——地下穴居哺乳动物通讯(Subterranean Mammal Newsletter, SMN),第1期于1990年6月问世了。该通讯为不定期(信息充足即出版)、非正式刊物,其宗旨是使各国从事地下穴居哺乳动物研究的科学家消除远距离的隔阂,有机会相互交流信息、思想和研究成果。使一些新技术方法和新的发现及时得到沟通,互相取长补短,互相了解各研宄地区“趋同性”和“趋异性”。有关对哺乳动物某些特殊类群的组织国际上早就成立了,如蝙蝠和鲸类。而Hickman教授介寻主力的SMN可使各国对地下穴居兽感兴趣的研究者们携起手来,共同探讨这一特殊类群动物的适应机制问题。SMN可刊登短     

凹耳臭蛙胚胎发育及其分类学意义(英文)

通过人工受精的方法获得的凹耳臭蛙(Odorrana tormota)的早期胚胎及胚后幼体的发育过程,根据胚胎发育过程中的形态及生理特征变化规律进行分期。把凹耳臭蛙的发育过程分成两个阶段:1)早期胚胎发育阶段,即从蛙卵受精到鳃盖完成期,在18～23℃水温下,凹耳臭蛙早期胚胎发育阶段历时324h;2)蝌蚪发育阶段,即从鳃盖完成期结束到尾部被完全吸收,本阶段在20～24℃水温条件下历时1207h。凹耳臭蛙蝌蚪未发现腹吸盘特征,从形态特征上支持了分子系统分类学将之从湍蛙属划出的观点。实验中发现,多数胚胎在8细胞期为纬裂,16细胞期为经裂,同时有小部分胚胎(1.5%)在8细胞期为经裂,16细胞期为纬裂。该文进一步讨论了影响卵裂率、孵化率、发育速度,以及生态适应的因素。     

神奇的中国蛙——凹耳蛙

凹耳蛙(Odorrana tormota)是我国特有的一种流溪生活的小型蛙类,因其独特的鸣声及超声通讯而扬名海内外,有着“Chinese frog”之称.同时它也是我国特有的分布范围非常狭窄的珍稀濒危两栖类动物,仅分布于安徽与浙江两省局部地区.其数量稀少,应很好的加以保护,研究和利用.     

近距离交流信号对雌性凹耳蛙 抱对成功率的影响

繁殖期雌性凹耳蛙（Odorrana tormota）的声信号已有过深入的研究,但目前国内对其交配行为研究较少,近距离时,雌性凹耳蛙如何与雄蛙交流并完成抱对尚不清楚。为探究繁殖期雌性凹耳蛙与雄蛙近距离交流、交配过程,采用焦点动物取样法和全事件取样法对雌性凹耳蛙交配前行为进行记录。2013至2016年及2018年记录并分析了49组雌雄蛙抱对过程和42组未抱对个体的视频数据。结果表明,凹耳蛙雌蛙与雄蛙近距离交流过程涉及多种信号,包括视觉信号（眨眼、低头、腹部膨胀、脚趾震动、背转向雄蛙）与声信号两类;在每组雌蛙发出信号且抱对成功的实验中,各视觉信号出现1或2次较多,声信号出现1至3次较多,眨眼、鸣声、腹部膨胀三种信号的总次数较多;5个繁殖期所记录的雌蛙交流信号中视觉信号所占的比例均高于声信号。统计分析结果显示,同一只雌蛙在抱对成功与失败时所发出的眨眼、低头和腹部膨胀三种视觉信号的次数存在显著性差异（P < 0.05）,声信号、腹部膨胀、脚趾震动和背转向雄蛙这四种信号仅在抱对成功时出现。因此,推测这些信号在抱对前出现时,有助于提高雌雄凹耳蛙抱对成功率。     

皖南凹耳臭蛙地理分布格局与生境选择

凹耳臭蛙(Odorrana tormota)是一种小型山溪蛙类,由于叫声独特,种内具有超声通讯功能而引起国内外相关专家的广泛关注。首次针对皖南凹耳臭蛙地理分布、生境选择以及人为干扰强度对种群密度的影响进行了研究。共调查了9县1区32条不同的山溪,发现其中的16个有凹耳臭蛙分布,除黄山区的香溪和浮溪具文献记录外,其余14个分布点均为首次报道。基于现存凹耳臭蛙分布点的水系关系,推测该物种在皖南的分布呈现出以青弋江、新安江和水阳江三大水系为纽带、间断分布的格局。对其中10个分布点222只凹耳臭蛙生境选择的统计结果表明,在夜晚活动周期内,该物种对乔木、灌木丛、草本植物、岩石、沙滩和倒伏朽木等不同生境的选择具有显著差异(F5,54=25.75,P0.001),栖息在草本植物和灌丛中蛙的数量明显多于栖息在其它几种生境类型中的蛙类。暗示溪流沿岸的草本植物和灌丛对该物种的生存和繁衍具有重要意义,乔木对其非活动周期的隐蔽可能具有不可替代的作用。根据人类活动对其栖息地破坏程度,将人为干扰程度划分为强、中和弱3种不同强度,对不同干扰强度下种群相对密度进行单因素方差分析。结果表明,中等干扰强度下的种群密度显著高于其它两种强度下的种群密度(F2,13=8.155,P=0.005)。推测适度的人为干扰可能增加了栖息地内昆虫的种类和数量,对蛙类的生存和繁衍更为有利。但随着人为干扰强度的增强,对溪流沿岸植被的破坏更为剧烈,种群密度显著下降。     

一种泡蟾的配偶识别:脑、行为和进化研究

综述了对泡蟾(Physalaemuspus pustulosus)的性通讯所进行的各种研究。本文作者研究了通讯系统的功能重要性、通讯的神经机制以及通讯进化的格局,特别研究了雌蛙如何使用简单和复杂的叫声来识别可以交配的物种,以及如何识别同种的不同雄性个体。本文确定了复杂叫声的反选择力、一种食蛙蝠——缨唇蝠(Trachops cirrhosus)以及叫声的能量消耗,并阐述了引起雌性反应的重要特征。作者的比较研究表明,对复杂叫声的偏好在复杂叫声进化前就有了,这支持感官开发假说(Hypothesis of sensory exploitation,雄性特征进化的结果是开发雌性预先存在的对雄性的偏好)。结合比较研究和人工神经网络的模拟,作者认为雌蛙用来识别雄性简单叫声的解码策略受其祖先解码策略的影响[动物学报49(6)：713～726,2003]。     

基于部分线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅰ(mtCOI)DNA 序列的6种蝙蝠(翼手目:蝙蝠科)的分子系统进化关系

对贵州5种蝙蝠科蝙蝠的部分线粒体细胞色素氧化酶亚基ⅠDNA序列进行了测定,并结合从Genbank获得的爪哇伏翼的相应序列,以Pteropus dasymallus,P.scapulatus,Rousettus aegyptiacus为外群,运用贝叶斯法(Bayes-ian),最大似然法(Maximum Likelihood,ML)分析了这6种蝙蝠科蝙蝠的分子系统进化关系。结果表明:在贝叶斯,ML树中,这6种蝙蝠科的蝙蝠可分为3个分支:亚洲长翼蝠是第1个独立出来的分支;白腹管鼻蝠是继亚洲长翼蝠之后第2个分离出来的分支;第3个分支又分为两支,一支由大鼠耳蝠和小鼠耳蝠组成,另一支由南蝠和爪哇伏翼组成,支持将这4种蝙蝠同归于蝙蝠亚科的结论,从一定程度上否定了鼠耳蝠属和管鼻蝠亚科之间的姐妹类群关系,也不支持将鼠耳属提升为亚科。     

不同物种雄性鸣声刺激下雌性凹耳蛙脑组织中ZENK的表达

通过免疫组化SABC法,研究在背景噪音刺激、雄性凹耳蛙(Odorrana tormota)声音刺激以及雄性大绿臭蛙(O. graminea)声音刺激下ZENK蛋白在雌性凹耳蛙脑部的表达。结果显示,上述三种声音刺激下雌性凹耳蛙的端脑、间脑和小脑区域均未发现ZENK蛋白的阳性细胞。在雄性凹耳蛙声音刺激下,雌性凹耳蛙中脑的视顶盖、脚间核、中脑深部核、被盖、半环隆枕以及延脑的孤束核、中缝核、网状核、网状结构、上橄榄核部位均有阳性细胞分布,在大绿臭蛙声音刺激下,这些部位的阳性细胞数量明显减少。本实验中ZENK蛋白阳性细胞表达部位的一部分是位于与两栖类处理听觉信息有关的中脑半环隆枕、被盖以及延脑的上橄榄核,由此可推断,在雌性凹耳蛙ZENK蛋白与听觉信息处理有着密不可分的联系。     

中国横断山区湍蛙属4个物种有效性的探讨

分布于中国横断山区的景东湍蛙、金江湍蛙、凉山湍蛙和康定湍蛙4种湍蛙的有效性存在不同意见.本文利用形态判别与线粒体COⅠ基因和Cyt b基因计算遗传距离相结合的方法,对这4个种的有效性进行探讨.结果 表明景东湍蛙和金江湍蛙为有效种;凉山湍蛙可能是棕点湍蛙的同物异名;康定湍蛙的有效性需要进一步研究才能确定.     

3种蝙蝠听力相关基因EYA4(eyes absent 4)开放阅读框序列的克隆与分析

EYA4 基因是与果蝇(Drosophila melanogaster)的无眼基因eya同源的4个脊椎动物转录激活因子eya基因家族(EYA1-4)的一员.相关的研究表明EYA4基因与非综合征听觉障碍有关.蝙蝠特化的听觉系统在回声定位生理过程中负责回声信息的接收和处理,并起到重要作用.利用RT-PCR技术,通过克隆测序得到3种蝙蝠(大足鼠耳蝠Myotis ricketti,黑髯墓蝠Taphozous melanopogon,棕果蝠Rouaettusleschenaulti)EYA4 基因的开放阅读框序列.通过比对分析,发现这3种蝙蝠均没有第五外显子,而在第十一外显子与第十二外显子之间有一个其他哺乳动物所没有的外显子 exon b.此外,实验结果还显示,在棕果蝠中没有发现其他已知哺乳动物 EYA4 基因的第二十外显子;在黑髯墓蝠 EYA4 基因中缺少第十九外显子,而且与其他哺乳动物相比,黑髯墓蝠 EYA4 基因具有较短的第十六外显子,即缺少了30个碱基;大足鼠耳蝠与非蝙蝠哺乳动物一样存在第十九和第二十外显子的可变剪接模式,且在第二与第三外显子中间存在外显子exon a.     

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。     

凹耳蛙消化道组织学和嗜银细胞形态观察

为了揭示凹耳蛙(Odorrana tormota)消化道的基本特征,运用石蜡切片法和龙桂开银浸法对凹耳蛙消化道组织学结构及嗜银细胞的形态与分布密度进行了观察。结果显示:①凹耳蛙的胃壁具明显的纵行皱襞和胃小凹,胃腺发达,小肠可分为十二指肠和回肠,杯状细胞分散在十二指肠上皮细胞之间,十二指肠中未见十二指肠腺分布。②凹耳蛙嗜银细胞见于消化道全长,呈毛笔头样、锥体形、梭形、椭圆形和长条形等;幽门腺上皮和十二指肠绒毛上皮中的嗜银细胞具指向腺泡腔或肠腔的突起,提示其可能具有腔分泌的功能。嗜银细胞的分布密度胃幽门部最高,十二指肠和胃体其次,食道最低。据此认为胃既是凹耳蛙的主要消化器官,也是消化道中主要的内分泌器官;十二指肠是凹耳蛙消化道中的主要吸收部位,同时也具有内分泌功能;消化道嗜银细胞具有内分泌的功能,还可能具有腔分泌的功能。     

凹耳蛙MHCII类B基因第二外显子多态性分析

两栖类正经历全球范围内的种群衰退,很多两栖动物集群灭绝事件与环境病原体(如壶菌(Batrachochytrium dendrobatidis)的侵扰有关。MHC基因的表达产物在有颌脊椎动物免疫应答过程中起关键作用,其多态性通常与动物对疾病的抗性或易感性密切相关,因而被认为是研究动物适应性进化的最佳候选基因之一。本文对中国特有的无尾两栖动物凹耳蛙(Odorrana tormota)MHC II类B基因多态性进行初步研究。首先,利用1对通用引物扩增出凹耳蛙MHC II类B基因exon2长约180bp的DNA片段。在此基础上,利用ligation-mediated PCR进一步获取侧翼未知序列,序列拼接后长2,030bp,包含exon2以及intron1和intron2的部分序列。基于上述序列设计出凹耳蛙B基因exon2特异性引物(IIQ1BU/IIQ1BD),对该物种黄山种群32个样品进行PCR扩增和克隆测序,共获得34个不同的等位基因,等位基因序列核苷酸和氨基酸变异位点的比例分别为16.17%(33/204)和26.87%(18/67),大多数氨基酸变异位点位于推测的抗原结合位点(antigen binding sites,ABS)。每个样品包含2-5个等位基因,结合等位基因序列特征以及cDNA表达分析结果,推测凹耳蛙至少拥有3个可表达的B基因座位。与文献报道的蛙科其他物种比较后发现,尽管凹耳蛙目前的分布区非常狭窄,但其MHC II类B基因多态性明显高于蛙科其他动物。等位基因碱基替换模式提示凹耳蛙MHC II类B基因曾经历过强烈的正选择作用,ABS区的dN值显著大于dS(P<0.05),PAML软件包CODEML程序中不同模型的似然比检测(likelihood rate test)结果同样支持上述推论,贝叶斯经验贝叶斯路径(Bayesian Em-pirical Bayes)共检测出5个显著受正选择作用的氨基酸位点。贝叶斯系统树的拓扑结构显示,无尾两栖类不同科的等位基因分别形成单系群,但蛙科不同属的等位基因未能形成单系群,蛙属绿池蛙(Rana clamitans)的1个等位基因与臭蛙属凹耳蛙的部分等位基因享有共同的谱系关系,提示蛙科不同属间的B基因存在跨种多态性。     

横断山区四种湍蛙的细胞遗传学研究

通过染色体组型分析,C带(BSG技术)分析及一种简便的Ag-NORs带分析,对四川湍蛙、理县湍蛙、棕点湍蛙和棘皮湍蛙的种间关系、染色体的演化及其性染色体等问题进行了初步探讨。结果表明:(1)四川湍蛙、理县湍蛙和棕点湍蛙之间的亲缘关系较近,而它们与棘皮湍蛙的亲缘关系较远;(2)在近缘种的分化中,染色体结构异染色质的变化和臂间倒位是重要的因素之一,这在小型染色体上表现得尤为突出;(三)四川湍蛙具有在形态上分化很明显的性染色体。C带分析表明,此性染色体主要由常染色质构成,但在其Y染色体的长臂上存在明显的中间C带,推测尚处于性染色体分化的初期阶段。     

雄性凹耳蛙不同合唱期鸣声特征的变化

声音通讯在凹耳蛙(Odorrana tormota)的繁殖过程中起到关键作用,雄性凹耳蛙个体处于不同性选择压力下会采取不同的发声策略,然而相关研究仍缺乏。本实验采用个体标记法,基于2021年3-5月的野外实验,对雄性凹耳蛙个体(n=12)处于合唱高潮期和低潮期鸣声中的非线性发声现象(nonlinear vocal phenomena,以下简称NLP)总含量及其各组分(混音、半谐波、频率跳跃)含量、鸣声时长以及鸣叫频次之间的差异进行Wilcoxon符号秩检验。结果显示,雄蛙处于合唱高潮期和低潮期鸣声中的部分NLP组分(混音、半谐波)含量以及鸣声时长均没有显著性差异,合唱低潮期的NLP总含量、部分NLP组分(频率跳跃频次)显著大于高潮期,合唱高潮期的发声率显著大于低潮期。实验结果表明,雄性凹耳蛙不同合唱期会采取不同的发声策略,即性选择压力较小的低潮期通过提高鸣声中的NLP含量、扩大声音传播距离、增大声音的不可预测性来更好吸引雌性;高潮期性选择压力大时,雄蛙通过提高鸣叫频次使得个体鸣声更加突出,从而提高抱对成功率。