海南皱褶树蛙(Kurixalus hainanus)竞争情境下的声谱特征动态调节:频率调整的欺骗性信号策略

【字体: 时间:2025年06月14日 来源:Animal Cognition 1.9

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  本研究通过回放实验揭示了海南皱褶树蛙(Kurixalus hainanus)雄性个体在种内竞争中对广告鸣叫(advertisement call)优势频率(dominant frequency)的差异化调节机制。当暴露于攻击性鸣叫(aggressive call)时,高频个体显著降频而低频个体升频,使频率分布趋近种群均值(2445 Hz),这种情境依赖性调节暗示了通过声谱特征欺骗性信号(dishonest signaling)维持雌性吸引力的进化策略。

  

竞争情境驱动的声谱动态调节
海南皱褶树蛙(Kurixalus hainanus)的声学通讯系统展现出精妙的竞争适应策略。雄性通过调节广告鸣叫的优势频率(dominant frequency)应对不同竞争信号:高频个体(>2445 Hz)降频达12.3%,低频个体(<2445 Hz)升频8.7%,最大调节幅度出现在攻击性鸣叫(5B)情境。这种双向调节使群体频率分布向均值收敛,符合雌性对中等体型雄性的选择偏好。

材料与方法中的创新设计
实验采用三阶段回放范式:3分钟自发期(spontaneous period)后,依次播放广告鸣叫(5A)、攻击性鸣叫(5B)和复合鸣叫(5A2B),声压恒定80 dB SPL。通过线性混合模型(LMM)分析2575次鸣叫记录,发现原始频率与调节量(Δfrequency)呈显著负相关(β=-0.62, P<0.001),且攻击性鸣放引发最强调节效应(F=3.471, P=0.035)。

频率调节的生态博弈
在攻击性鸣叫情境下,绝对频率差较自发期减少19.5%(Wilcoxon检验V=472, P=0.014),而广告鸣放和复合鸣放组无此现象。这种选择性调节暗示双重策略:1) 通过趋中频率维持雌性吸引力;2) 在鸣叫抑制情境下(aggressive call可降低对手60%鸣叫率)补偿繁殖成功率损失。值得注意的是,体型较大的雄性升频可能削弱其体型优势,反映声学信号与体型信号(body size cue)的进化权衡。

比较视角下的声学策略
与布氏蟋蟀蛙(Acris crepitans blanchardi)的单纯降频策略不同,K. hainanus展现出更复杂的频率博弈:1) 广告鸣放时优先增加A音符数量(提升22%复杂性);2) 复合鸣放时转换鸣叫类型;3) 仅在攻击情境启动频率调节。这种多维度调整印证了"声学生态位分割"假说,避免与竞争者完全频段重叠。

进化生物学启示
研究揭示频率调节可能是"部分诚实信号"(partially honest signal)的典型案例:虽然优势频率与体型负相关(r=-0.71),但主动调节能力本身可能反映雄性质量。这种动态欺骗策略为理解无尾目(Anura)声学信号的适应性进化提供了新视角,特别是对多物种合唱群落中频率分配机制的研究具有范式意义。

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