作者:杨晨 来源:中国科学报 发布时间:2023/11/30 15:38:38
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不只“呱呱呱”,青蛙也会说“方言”

 

“稻花香里说丰年,听取蛙声一片”,蛙声到底传递了哪些讯息?近日,在中国科学院第六届科学节成都分会场-走进香山中学的活动中,中国科学院成都生物研究所动物行为与仿生项目组朱弼成博士以《大自然的五线谱——青蛙为谁鸣唱》为主题,分享了关于蛙类鸣叫的趣事。

根据功能划分,蛙类鸣叫的类型有广告鸣叫、争斗鸣叫、释放鸣叫和遇险鸣叫等。广告鸣叫主要是由雄性发出,“告知”自身个体大小、有无“房产”等信息,主要用于吸引配偶,是最常见的鸣叫类型。

朱弼成以喜欢栖息在树上的大树蛙为例,其鸣声频率和体重是呈负相关,因此雌蛙可以从鸣声中获取雄蛙的体重信息。“这个现象在动物世界比较常见,体重庞大的动物,发出的声音会很低沉,小动物的叫声会更尖锐一些。”

如果发现有雌性接近时,雄性还会加快鸣叫节奏,或增大鸣叫音量,甚至改变鸣叫频率等,吸引雌性的注意。

令人意想不到的是,绝大多数雌蛙都不会鸣叫,我们听到的“蛙声”通常来自雄蛙。当然,也有例外,比如非洲爪蟾。雌爪蟾不仅会鸣叫,鸣叫还能传递截然不同的讯息,如果对前来示好的雄性比较满意,就会发出接受鸣叫,反之就会发出如“咚、咚、咚”敲击类的声音,表达‘她’拒绝的态度。

朱弼成还提到了一个有意思的实验:把两只雄爪蟾放在一起比谁叫的更久,很快便会分出胜负。但在播放雌爪蟾的鸣叫后,之前表现差劲的雄爪蟾,会拒绝“躺平”,转而使劲鸣叫,完成了“逆袭”。

不同地域的蛙类,发出的叫声也会有区别。“人类有方言,青蛙也不例外。”朱弼成介绍,青蛙的鸣声能反映不同的地理种群。他举例,同为琴蛙属的仙琴蛙、林琴蛙和海南琴蛙虽然外貌相似,但它们的鸣声却截然不同。“而且研究表明,青蛙的方言有的好懂,有的不好懂。例如四川仙琴蛙不仅能识别同类的鸣叫,也能听懂海南琴蛙的“方言”,但对林琴蛙的叫声就没那么感冒。”

除了发出声音,在求偶过程中,不同的蛙类还会“鼓”起带颜色各异的鸣囊,吸引雌性的注意。这种利用多种感官通道进行通讯的方式叫多模通讯。“就像上课的时候,图文并茂的讲解会比只有文字的传授更有效。”朱弼成表示,视觉信息的传递,为雄性蛙类赢得了更多机会。

在研究员崔建国的指导下,朱弼成曾设计了两组实验,研究对象为海南锯腿树蛙。第一组实验中,一边用音箱播放雄蛙的声音,另一边用屏幕只呈现动态视觉信号,即鸣囊伸缩的画面,再观察雌蛙的选择行为。结果发现,超过80%的雌性偏好单纯的声音信号。

第二组实验则一边用音箱呈现声音信号,另一边用音箱和屏幕同步呈现雄性的声音,以及鸣囊伸缩的画面。结果显示,超过73%的雌蛙被“声音+画面”吸引。

除了发出鸣叫和“展示”鸣囊,有的蛙还会释放化学物质,让其他同类“闻香识友”。“例如非洲树蛙的鸣囊上有一突出的斑块,呈深黄色的声囊腺,里面的化学成分就具有物种特异性。”朱弼成讲道。

而生活在水中的泡蟾,吸引异性的方式更为独特:其在鸣叫时伸缩的鸣囊会在水面“拨”起层层涟漪,以此来告知同伴自己的准确位置。“但偶尔也会招来危险。”朱弼成介绍,一些以泡蟾为食的蝙蝠,会通过泡蟾的叫声和鸣叫时水上形成的波纹,来定位猎物。“有时泡蟾发现了‘来袭’的蝙蝠,便会立即停止鸣叫,企图躲过捕食,奈何水上的波纹还是暴露了它们的行踪。”

分享过程中,朱弼成讲道,“这些故事都来自我的导师崔建国亲自开展和指导完成的一些实验,他坚持研究蛙类的鸣声通讯有15年了,指导我研究‘蛙语’也有10年了,他是我的良师益友。”

他表示,“蛙语”研究很“小众”,也很“冷门”,但仍充满着未知和乐趣。“语言是人类文明的象征,而想要解析人类语言起源的密码,科研人员们一直试图在动物身上寻找线索。探索动物鸣声的奥秘,或许能给我们带来一点启发。”

朱弼成现场分享。受访者供图

 
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