大熊猫母亲对幼崽叫声的敏感度取决于母体状态

【字体: 时间:2025年05月19日 来源:Animal Behaviour 2.3

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  为探究泌乳与非泌乳雌性对幼崽叫声的行为反应差异,研究人员以大熊猫为对象,开展不同类型幼崽叫声(宽带、可听、超声、白噪音)回放实验。发现泌乳雌兽响应行为的持续时间、频率及咩叫频率均更高,超声叫声响应潜伏期更长,为理解哺乳动物母性行为机制提供依据。

  
在哺乳动物的奇妙世界里,母亲与幼崽之间的交流始终是生命科学领域的迷人课题。对于新生幼崽依赖母亲照料的物种而言,如何通过声音信号建立有效的亲子沟通至关重要。然而,目前科学界对于泌乳状态与非泌乳状态的雌性动物在面对幼崽叫声时是否会表现出相似的行为反应,仍存在显著的认知空白。以大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)为例,其幼崽属于高度晚成雏(altricial),出生后 15 天内会发出包含超声成分的宽带叫声(broadband calls),以此吸引母亲的照料。但这种声音信号是否能被不同生理状态的雌性大熊猫识别并引发差异化的行为响应,尚未有系统研究。在此背景下,中国大熊猫保护研究中心(位于四川卧龙)的研究团队开展了一项具有重要科学价值的研究,相关成果发表在《Animal Behaviour》期刊,为揭示哺乳动物母性行为的神经生物学机制提供了新视角。

为解答上述科学问题,研究人员采用了叫声回放实验这一关键技术方法。首先,在 2020 年 7 月 30 日至 10 月 15 日期间,于中国大熊猫保护研究中心神树坪基地,利用 GRAS 40BE 麦克风与 SoundDevice 702t 数字录音机,以 192 kHz 采样率和 16 bit 位率,采集了 0-15 日龄大熊猫幼崽自然发出的叫声样本,麦克风距发声幼崽 10-100 厘米。随后,通过计算机对幼崽叫声结构进行处理,生成宽带、可听(audible)、超声(ultrasound,>20 kHz)和白噪音四种类型的刺激信号,分别对泌乳期和非泌乳期雌性大熊猫开展回放实验,记录并分析其行为响应差异,包括响应行为的持续时间、发生频率、咩叫(bleating)频率及响应潜伏期等指标。

泌乳母亲展现更多响应行为


研究结果表明,在响应行为方面,泌乳雌性大熊猫对幼崽叫声回放的反应显著强于非泌乳个体。广义线性混合模型(GLMM)分析显示,泌乳组在响应行为的相对持续时间(F=24.179,P=0.0001)、行为频率(F=44.236,P=0.004)以及咩叫频率(F=244.007,P=0.0001)上均显著高于非泌乳组(表 1)。这一结果表明,泌乳状态直接影响雌性大熊猫对幼崽叫声的敏感度,哺乳期母亲更易被幼崽声音信号激活母性行为。

不同叫声类型引发的响应差异


研究人员还发现,雌性大熊猫对四种不同类型叫声的响应存在显著差异。尽管母体状态未影响响应行为的潜伏期,但相较于其他三种叫声,所有雌性对超声叫声的响应潜伏期更长。这可能与超声信号的传播特性或听觉皮层处理机制有关。此外,泌乳雌性在做出响应与非响应行为时,咩叫次数均显著多于非泌乳雌性,尤其是在可听叫声刺激下,这种差异更为明显。这提示可听频段的声音可能是泌乳母亲与幼崽进行声学交流的关键成分。

讨论:母性状态与声音信号的生物学意义


讨论部分指出,非泌乳雌性对幼崽叫声的低敏感度可能具有进化适应性。对于晚成雏幼崽而言,非泌乳期雌性的过度响应可能带来不必要的风险,甚至消耗能量。从能量代谢角度看,在非泌乳期对幼崽叫声保持 “冷漠”,有助于雌性保存资源,优先应对生存挑战。本研究结果与其他哺乳动物的相关研究一致,表明幼崽 distress call(求救叫声)和 contact call(联系叫声)中的特定生物声学元素在物种间具有保守性,揭示了母性行为调控机制的跨物种共性。

综合而言,这项研究通过严谨的实验设计与行为学分析,首次系统阐明了大熊猫雌性个体的泌乳状态对幼崽叫声响应的调控作用,证实了宽带叫声(尤其是可听频段)在触发母性行为中的核心地位。研究结果不仅深化了我们对大熊猫繁殖生物学的认知,也为理解哺乳动物母性关怀的神经内分泌机制(如催产素(oxytocin)对听觉皮层的致敏作用)提供了新证据,对濒危物种保育中人工育幼策略的优化具有潜在指导意义。

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