大鼠面对猫气味时,同伴存在如何影响其超声发声行为?

【字体: 时间:2025年03月06日 来源:Scientific Reports 3.8

编辑推荐:

  为探究捕食者线索及同伴对大鼠超声发声(USVs)影响,研究发现猫毛促 22-kHz USVs,抑 50-kHz USVs,具重要意义。

  在动物的奇妙世界里,生存是一场永不停歇的战斗。大鼠,作为常见的实验动物,在面对捕食者威胁时的行为反应一直是科学家们关注的焦点。以往研究发现,大鼠在遇到危险时,会展现出一系列防御行为,还会发出不同频率的超声发声(ultrasonic vocalizations,USVs)。其中,时长较长、频率平稳的~22-kHz USVs 常被认为与负面情绪有关,甚至可能是向同伴发出的警报;而短而高频的~50-kHz USVs 则通常和积极的情感状态挂钩。
然而,目前仍存在不少谜团。虽然知道大鼠在捕食者面前会发出~22-kHz USVs,但对于捕食者相关的气味线索能否诱导这种声音,证据还非常有限。而且,同伴的存在究竟会怎样影响大鼠的这些发声行为,也有待进一步探索。另外,~50-kHz USVs 在面对捕食者线索时会如何变化,同样是个未解之谜。

为了揭开这些神秘的面纱,来自悉尼大学(The University of Sydney)的 Miguel A. Bedoya-Pérez、Mehek F. Rahman、Iain S. McGregor 等研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Scientific Reports》上,为我们理解大鼠的防御行为和交流机制提供了重要线索。

研究人员主要运用了以下关键技术方法:

  1. 行为学实验:利用专门设计的猫气味回避装置,模拟大鼠在野外遭遇捕食者气味的场景,观察大鼠的行为反应。
  2. 超声发声记录与分析:使用超声麦克风和相关硬件设备,配合 Avisoft SASLab Pro 软件,对大鼠发出的 USVs 进行记录和分析,将其按频率和时长等特征分类统计。
  3. 统计分析:运用广义线性混合模型(Generalized Linear Mixed Models,GLMM),结合 R 语言中的相关函数,分析不同因素对大鼠行为和发声的影响。

下面让我们一起来看看具体的研究结果:

  1. 隐藏时间(Hide Time):研究发现,猫毛刺激及相关环境能有效引发大鼠的防御行为,使它们躲藏的时间增加。在暴露于猫毛的当天(Exposure day)和条件恐惧测试当天(Conditioned Fear day),大鼠的躲藏时间明显长于习惯化当天(Habituation day)。而且,单独测试的大鼠在习惯化和条件恐惧测试当天的躲藏时间比三只一组的大鼠短。
  2. 群体隐藏时间(Group Hide Time):所有大鼠都躲在隐藏箱的时间同样受到测试日期的显著影响,在暴露和条件恐惧测试当天的群体隐藏时间更长1
  3. ~22-kHz USVs 的发出:~22-kHz USVs 只在暴露于猫毛当天出现,并且成对或三只一组的大鼠比单独的大鼠发出的数量更多。在暴露当天的前 5 - 10 分钟,大鼠发出的~22-kHz USVs 数量最多,随后逐渐减少23
  4. ~50-kHz USVs 的发出:~50-kHz USVs 在习惯化当天出现最多,在暴露和条件恐惧测试当天则大幅减少。三只一组的大鼠在习惯化和条件恐惧测试当天发出的~50-kHz USVs 数量比单独的大鼠多4
  5. 发声潜伏期(Call latency):22-kHz USVs 出现的潜伏期比 50-kHz USVs 短。在暴露于猫毛当天,不同社交组的 22-kHz USVs 发声潜伏期没有差异;在习惯化当天,不同社交组的 50-kHz USVs 发声潜伏期也没有差异5

综合研究结果和讨论部分,我们可以得出以下重要结论:猫毛是一种足够强烈的捕食者相关线索,能够诱导实验室大鼠发出~22-kHz USVs,而且在同伴存在的情况下,这种声音更易发出,这进一步证实了~22-kHz USVs 可能作为利他性 “警报叫声” 的假设。同时,猫毛会强烈抑制~50-kHz 社交叫声,这种抑制在猫毛曾出现的环境中依然存在。此外,研究还表明社交背景对大鼠的发声行为有着重要影响,~22-kHz USVs 可能具有多种功能,其作用可能高度依赖于社交环境。

这项研究意义重大,它不仅让我们更深入地了解了大鼠在面对捕食者威胁时的行为和交流机制,也为后续研究动物的防御行为和社交互动提供了重要的参考依据。不过,研究也存在一些局限性,比如实验环境较为人工化、缺乏非捕食性气味对照以及无法精确识别发声个体等。但这并不影响其为该领域的研究开辟新的方向,相信未来会有更多的研究在此基础上展开,进一步揭开动物行为的神秘面纱。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 搜索
  • 国际
  • 国内
  • 人物
  • 产业
  • 热点
  • 科普
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号