哈氏田鼠（Microtus hartingi）雄性超声求偶歌声的声学特征及其在诱导排卵中的潜在作用

本研究首次系统描述了诱导排卵型啮齿类哈氏田鼠雄性超声求偶歌声（ultrasonic courtship song）的复杂声学结构（涉及短语、音节和音符等多层次）。意外发现交配未成功个体的歌声复杂度更高，挑战了传统认知，并提出其超声歌声可能为雌性提供诱导排卵（induced ovulation）的关键刺激，为理解啮齿类通讯与繁殖策略的协同进化提供了新视角。

　　

Highlight

雄性哈氏田鼠（Microtus hartingi）的求偶歌声由频谱和时间结构多变的超声单元组成，构成复杂的声学序列（acoustic sequences）。部分歌声可持续长达一分钟。歌曲中最大的结构单元是短语（phrases），其后跟随的静息间隔（intervals）时长与短语大致相当（详见表1）。每个短语在其整体22–78 kHz的频率范围内，呈现出一个或多个频率波动。

这些短语展现出深刻的频率调制（frequency modulation），其结构可被进一步分解为更小的单元——音节（syllables）和音符（notes）。歌曲的层级结构组织（hierarchical structural organization）与家鼠（Mus musculus）的歌声非常相似。

Study site, animals and dates

对成年雄性哈氏田鼠（Microtus hartingi ankaraensis）求偶歌声的录制工作于2023年3月至8月期间进行，地点位于俄罗斯莫斯科地区的谢韦尔佐夫生态与进化研究所“哺乳动物野生种活体收藏”联合使用中心（即“切尔诺戈洛夫卡”生物站）。该生物站的哈氏田鼠实验室种群始于2023年3月，起始种群由15只成年个体（6雄9雌）和10只幼体（4雄6雌）构成，它们均从土耳其安卡拉野外捕获。

Structure of male courtship song

雄性哈氏田鼠的歌声由多变的频谱和时间结构的超声单元组成，形成了复合的声学序列（vocal sequences）（图3）。有些歌声的持续时间可长达一分钟。歌声中最大的结构单元是短语（phrases），其后跟随的静息间隔（intervals）时长大致与短语本身相当（见表1）。每个短语在22–78 kHz的整体频率范围内，都展现出一个或多个频率波动。

这些短语表现出深刻的频率调制（frequency modulation）。其结构可以进一步分解为更小的单元——音节（syllables）和音符（notes）。歌曲的层级结构组织（hierarchical structural organization）与家鼠（Mus musculus）的歌声高度相似。

Discussion

我们描述了哈氏田鼠雄性超声歌声在短语、音节和音符层面上的复杂声学结构。雄性歌声表现出强烈的个体特异性。我们获得的证据与我们最初的预测相悖，我们曾预测在以成功交配结束的试验中，雄性的歌唱行为会比仅包含交配尝试的试验更为复杂。相反，那些只进行了交配尝试的雄性，其歌声反而更为复杂——表现为更长的短语、每个短语中包含更多的音节数、短语内音节间的间隔更短，而每个音节所包含的音符数量则相当。