雄性玻璃蛙Hyalinobatrachium valerioi的归巢行为受交配成功驱动:亲代照料与社会竞争的双重影响

【字体: 时间:2025年07月03日 来源:Behavioral Ecology and Sociobiology 1.9

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  本研究通过实验位移法探究了雄性玻璃蛙H. valerioi的归巢行为机制,发现其归巢动机与交配成功(卵块存在)显著相关,且社会竞争环境会加速归巢进程。研究首次在该物种中验证了"繁殖绩效假说"和"社会约束假说",为理解两栖类空间决策行为提供了新证据,成果发表于《Behavioral Ecology and Sociobiology》。

  

在热带雨林的溪流边,一种透明皮肤的玻璃蛙Hyalinobatrachium valerioi正演绎着令人惊叹的父爱故事。这种两栖动物中,雄性不仅要通过鸣叫吸引异性,还要独自承担守护卵块的重任。但令人困惑的是,当它们被迫离开领地后,为何有些个体会执着地返回,而另一些则选择"另起炉灶"?这个现象背后,究竟隐藏着怎样的行为决策机制?

瑞士伯尔尼大学行为生态学研究所的Marina Garrido-Priego团队在《Behavioral Ecology and Sociobiology》发表的研究揭开了这一谜题。研究人员发现,雄性玻璃蛙的归巢行为受到两个关键因素驱动:既有的繁殖投资(卵块存在)和社会竞争压力。这一发现不仅解释了动物空间利用的变异机制,更首次在该物种中同时验证了"繁殖绩效假说"和"社会约束假说"。

研究团队采用系统的位移实验方法,在哥斯达黎加La Gamba热带研究站的Quebrada Negra溪流开展野外工作。通过高精度地理信息系统(GIS)记录个体位置,对41只雄性进行50m/100m位移实验,比较有卵块(n=24)和无卵块(n=17)个体的归巢差异。实验设计包含控制组(原地释放)和处理组(上下游位移),并记录释放点是否存在竞争雄性(chorus)。

研究结果呈现三个关键发现:

  1. 繁殖绩效驱动归巢动机
    通过广义线性模型(GLM)分析显示,拥有卵块的雄性归巢概率显著更高(p<0.001)。控制组中所有护卵雄性均留在原地,而位移个体73%成功返回。相比之下,无卵块雄性仅20%选择归巢,部分个体甚至在释放点开始新的求偶行为。这一结果强有力地支持了"繁殖绩效假说"。

  1. 社会竞争加速归巢进程
    虽然卵块存在与否不影响归巢时长(p>0.1),但释放点的社会竞争显著缩短归巢时间(p<0.001)。被移至竞争雄性聚集区的个体平均24小时内返回,而安静区域的个体需2-12天。这种"竞争驱动"模式印证了"社会约束假说"。

  2. 位移距离影响时间成本
    50m位移的护卵雄性24小时内即可返回,而100m位移个体需更长时间(平均5.12天)。最远记录显示该物种具备450m的归巢能力,这在体长仅2-3cm的玻璃蛙中堪称壮举。

讨论与意义
这项研究首次在H. valerioi中建立了繁殖成功-社会竞争-空间决策的行为关联。与同属的Centrolene savagei和Espadarana prosoblepon相比,该物种展现出更复杂的权衡策略:护卵需求驱动基础归巢动机,而社会竞争则调节行为响应速度。

研究突破性地揭示了两栖类行为决策的多层次调控机制:短期来看,亲代照料需求(卵块守护)是空间利用的首要驱动力;而从动态博弈角度,社会竞争压力会促使个体加速资源保卫。这一发现为理解动物扩散-定居策略的进化提供了新视角,尤其对解释热带两栖类高密度种群的领地维持机制具有重要意义。

未来研究可进一步探索:1)跨年度的站点忠诚度是否受历史繁殖成功率影响;2)归巢过程中的导航感官机制;3)能量分配与位移距离的阈值关系。这些问题的解答将完善我们对微小脊椎动物空间认知能力的理解。

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