蝗虫亚科Gomphocerinae（直翅目，蝗科）中多模态求偶行为的演化

《Zoologica Scripta》：Evolution of Multimodal Courtship Behaviour in the Grasshopper Subfamily Gomphocerinae (Orthoptera, Acrididae)

求偶行为演化研究：通过系统发育信号分析和祖先特征重建，对85种蝗虫科物种的求偶歌曲和视觉信号进行系统评估，识别出5个普遍特征和11个特异参数。结果显示复杂求偶歌曲的演化具有稳定性，而斯特诺博希尼族的求偶特征呈现高度可变性。研究揭示视觉信号演化滞后于声音信号，且求偶行为存在三次独立演化：斯特诺博希尼族、白缘角蝗组及 Glyptobothrus 亚属相关物种。

　　

摘要

通过估计系统发育信号以及歌声和视觉特征的祖先状态重建，我们评估了Gomphocerinae亚科求偶行为的演化过程。对85个物种的求偶行为进行分析后，我们确定了五个反映求偶行为普遍复杂性的特征。对于Stenobothrini族，我们进一步详细分析了其求偶特征，共选取了11个特征。研究发现这些普遍存在的特征在演化过程中保持相对稳定；相比之下，Stenobothrini族的求偶特征则表现出较高的变异性。我们的研究表明，复杂的求偶行为在三个群体中独立演化：Stenobothrini族、Chorthippus albomarginatus族，以及包括Glyptobothrus亚属（Ch. biguttulus及其它物种）在内的多个族群，以及Gomphocerippus、Gomphocerus、Italohippus、Stauroderus和Megaulacobothrus等属。Stenobothrini族的共同祖先能够发出一种与鸣叫声不同的复杂求偶歌声，这种歌声由两个部分组成。对于Glyptobothrus亚属及其相关物种而言，求偶行为的复杂性既有增加的趋势，也有降低的情况，这可能归因于它们在寻找配偶策略上的变化。研究还表明，视觉求偶信号是在由多个声音元素构成的复杂求偶歌声出现之后才演化出来的。对特征状态转换可能性的估计显示，后续出现的听觉或视觉元素出现的概率高于之前的元素；尽管如此，求偶歌声通常稳定在包含五个声音元素，而视觉展示则稳定在包含四个元素的水平。