领地接管情境下雄性箭毒蛙的亲代抚育与杀婴行为决策机制研究

【字体: 时间:2025年07月04日 来源:Frontiers in Zoology 2.6

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  本研究针对箭毒蛙(Allobates femoralis)雄性在领地接管过程中面临的关键抉择——抚育还是杀婴,通过实验室控制实验揭示了领地所有权、亲缘关系及近期交配活动对亲代行为的影响。研究发现雄性通过领地识别区分后代,杀婴行为可能用于避免错误抚育,证实了运输与同类相食是两个独立调控的过程。该成果发表于《Frontiers in Zoology》,为理解两栖类亲代决策的神经内分泌机制提供了新视角。

  

在动物行为学领域,亲代抚育与杀婴行为看似矛盾的现象背后隐藏着复杂的进化逻辑。箭毒蛙(Allobates femoralis)作为研究这一矛盾的理想模型,其雄性个体面临一个生存悖论:既要通过杀婴消除竞争者,又要承担将蝌蚪背驮至水域的抚育职责。先前研究发现,已建立领地的雄性会运输领地内所有蝌蚪,而新领地接管者却会同类相食前任的卵团。这种行为转换的驱动机制成为亟待破解的科学谜题。

瑞士伯尔尼大学行为生态学系的Leila Perroulaz、Lauriane Bégué和Eva Ringler团队设计精巧的实验室实验,通过六种处理条件(包括不同领地状态、亲缘关系和隔离时长),系统解析了雄性箭毒蛙的行为决策规律。研究证实领地熟悉度和亲缘关系显著影响运输行为,而杀婴行为的调控因素更为复杂。这些发现发表于《Frontiers in Zoology》,揭示了两栖类亲代决策的多层次调控特征。

研究采用视频记录分析法,使用Panasonic WV-U1132 i-PRO摄像机连续7天记录行为,通过Boris软件进行盲法编码。实验设计涵盖"相关家庭0周"(雄性在原有领地面对自有卵团)、"无关外部4周"(雄性在新领地隔离4周后面对陌生卵团)等六种情境,每种条件纳入15只已有成功繁殖记录的雄性个体。统计采用广义线性模型(GLM)分析行为发生率差异。

【结果解析】
领地所有权与亲缘关系塑造亲代行为
数据显示,在自有领地面对自有卵团的雄性运输概率显著高于新领地面对陌生卵团的情况(p=0.022)。值得注意的是,在"无关家庭2周"条件下(雄性在原有领地隔离2周后面对陌生卵团),无一例运输行为发生,这与先前研究形成有趣对比,暗示近期交配活动可能是关键调节因素。

杀婴行为的时空特征
同类相食行为在各条件间无显著差异,但呈现早期发生特征(平均1.22天),显著早于运输行为(平均3.82天,p<0.001)。12个雄性表现出"先食后运"的复合行为模式,其中4例发生在自有领地自有卵团情境,揭示行为决策的复杂性。

【机制探讨】
研究证实雄性依赖领地识别(而非卵团特异性线索)进行后代区分,这与该物种依赖嗅觉选择蝌蚪投放水域的习性形成有趣对比。杀婴行为可能通过消除潜在的错误抚育对象来优化能量分配,而运输行为的延迟启动暗示其需要更复杂的神经内分泌调控。

该研究突破性地揭示运输与同类相食是独立的行为模块,受不同因素调控。这种决策机制的分离性为理解动物行为的进化权衡提供了新范式,未来研究可聚焦精氨酸加压素等神经肽的调控作用。成果对保护生物学具有启示意义,在栖息地碎片化加剧的背景下,领地频繁更替可能通过改变亲代行为模式影响箭毒蛙种群动态。

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