声通讯是动物进化的重要方面。有些蛙栖居在湍急的溪流附近,它们发出的声信号容易被环境噪声掩蔽。这些蛙怎样应对嘈杂生境,有效地实现声通讯?尚不清楚。最近发现凹耳蛙具有超声通讯的能力。雄蛙的叫声声谱延伸到超声范围;在滤波超声信号的诱导下,雄蛙发出轮唱叫声;听觉诱发神经电位也证实,雄蛙听得见超声,其频率上限高达34 kHz。而其它蛙叫声频率较低。这提示凹耳蛙的发声和听觉系统的结构与功能,可能与其它蛙显著地不同。本项目主要研究1)凹耳蛙声信号库,其高频发声的结构与机理;2)凹耳蛙外周听器的结构与功能;3)凹耳蛙感知、加工高频声信号的机理。重要结果1)凹耳蛙叫声呈多样性,其叫声不仅有广告意义,还能用于区别邻居或陌生者;2)雌凹耳蛙排卵前发高频短声,吸引雄蛙前来抱合;这种求偶方式对噪声环境中繁殖行为起关键作用;3)雄凹耳蛙高精度地定位回放雌蛙声;4)雄凹耳蛙能自主关闭咽鼓管,以增加鼓膜高频振动幅度,而在3-10 kHz之间衰减鼓膜振动;5)雌蛙对雄蛙叫声的超声组分不敏感,其可听频率上限约16 kHz;这与雄蛙有超声听力明显不同。凹耳蛙高频声通讯及听觉基础研究,对了解声通讯和听觉进化有重要意义。
英文主题词Concave-eared frog; perception of high frequency sounds; auditory organ; call production mechanism