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青蛙求爱如同搏命 叫声引发波动可被捕食者监测

http://www.kexue.com 2014-01-27 11:39:10 凤凰科技  发表评论


浅水里的雄性tungara青蛙在鸣叫时产生的一系列波纹

  通讯需要一个发送者、一个接受者和一条信息,但通讯并不能发生在真空环境里,因此往往会有无意的接受者倾听,或者被干扰信息介入。

  tungara青蛙(Physalaemus pustulosus)可以算是演示发送信息有多复杂的例子。雄性tungara青蛙,作为中美洲和南美洲的本土物种,晚上会成群聚集在浅池塘呼叫以吸引雌性。它们小心翼翼的彼此分开,每一个雄性维护一小处呼叫地点。为雌性彼此竞争是非常严肃的事,如果一只雄蛙在另一只的呼叫地点吹响号角,那么可能会引发两者的斗争。

  一项最新的研究展示了雄性tungara青蛙的叫声是如何无意创造了多重感官信息,能够为竞争者和捕食者同时利用。除了雄性叫声的声音组成部分,它的声囊收缩和膨胀产生的视觉效果也为这场吸引雌性的竞争提供了额外的线索。但有规律跳动的声囊也创造了第三个信号组成部分——水表面的波纹。

  来自美国德克萨斯大学奥斯汀分校、史密森尼热带研究所、荷兰莱登大学和美国索尔兹伯里大学的研究人员首先测试了雄性青蛙是否会利用这些与叫声相关的波纹评估它们的对手。研究人员发现,雄性青蛙更可能对那些伴随着波纹产生的叫声做出回应。为了对雄性防御区以外——一般是15米宽的圆圈——产生波纹的叫声作出回应,青蛙一般会尽可能快的叫两次。如果伴随有波纹的叫声位于领地以内,青蛙会叫的较少,往往一起停下来收缩自己的声囊,很可能是为争斗或者逃逸做准备。

  而这些本来针对雌性的求爱信号不仅会被雄性竞争对手意外听到,它们还会为吃青蛙的蝙蝠(Trachops cirrhosus)提供确定下一顿晚餐位置的信息。这种吃青蛙的蝙蝠专门针对tungara青蛙,会利用回声定位和窃听监测它们的位置。如果一只青蛙看到一只蝙蝠从头顶飞过,它将停止叫声,但产生的波纹将持续在水面上传播几秒,留下了青蛙存在的“足迹”。那么,蝙蝠是否能够监测到这些波纹呢?

  研究人员为蝙蝠提供了两种选择,一个是叫声会产生波纹的青蛙模型,另一个是不会产生波纹的青蛙模型。两者在蝙蝠从上方飞过时都停止了叫声。蝙蝠有选择性的攻击了叫声会产生波纹的青蛙。这表明蝙蝠能够检测到这些波纹,很可能是通过回声定位。虽然这听起来不可思议,但通过回声定位检测水面波纹绝对属于蝙蝠声学能力范围以内。

  这项研究尤为有趣,因为它演示了相同的无意信号能被有意和无意的接受者通过不同的感官系统所监测到。tungara青蛙可能通过触觉刺激感知道这些波纹,而蝙蝠是通过回声定位检测到这些波纹。一个本为吸引雌性的简单求爱叫声其实是非常复杂、能够为捕食者和竞争者都利用的多重感官信号。当涉及通讯问题,从来就没有什么简单可言。

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