南方白犀牛鸣声回放实验:喷鼻声与喘气声交际功能检验

《Journal of Zoological and Botanical Gardens》:Learning from Playbacks: Testing the Communicative Function of Snort and Pant Calls in the Southern White Rhinoceros

【字体: 时间:2026年08月14日 来源:Journal of Zoological and Botanical Gardens 1.6

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  在南方白犀牛(Ceratotherium simum simum)中,喘气声(pant)作为接触性发声已被充分研究,而高频产生的喷鼻声(snort)功能仍不明确。研究人员在三个欧洲动物园对15头犀牛开展回放实验。实验一检验对同种与异种喷鼻声的反应,比较脉冲与非

  
在南方白犀牛(Ceratotherium simum simum)中,喘气声(pant)作为接触性发声已被充分研究,而高频产生的喷鼻声(snort)功能仍不明确。研究人员在三个欧洲动物园对15头犀牛开展回放实验。实验一检验对同种与异种喷鼻声的反应,比较脉冲与非脉冲声学结构;实验二对比同种喷鼻声与不同年龄及粪便睾酮代谢物(fTM)水平雄性的同种喘气声。分析行为反应包括身体朝向、向扬声器靠近、运动及发声。结果显示,无论发声者物种或是否脉冲化,喷鼻声均引发一致低强度反应,提示其交际功能有限;喘气声则依据性别和群体设置引发显著更强反应,雄性运动增加、雌性发声增多,反映物种社会动态。单独测试个体比成对测试者整体警觉性与发声活动更高,强调社会情境作用。未发现对不同程度fTM喘气声的辨别证据。研究重申喘气声在传递社会线索上的交际相关性,同时表明喷鼻声可能缺乏物种特异性声学标记或不具社会显著性。回放实验可作为评估圈养哺乳动物声学交际的有价值工具。
研究背景与问题提出
南方白犀牛为半社会性物种,雄性高度领地化,雌性形成临时稳定群体。其发声系统中,喘气声(pant)作为重复吸呼序列被确认为接触叫声,具备个体区分度并可传递性别与领地状态等信息;而喷鼻声(snort)虽为最高频发声类型,却在既有声谱库中多出现于采食、静息等非社会情境,结构上存在脉冲(pulsed)与非脉冲(non-pulsed)两种亚型,功能解释长期缺失。跨奇蹄目比较显示,马、平原斑马、南美貘及印度犀的喷鼻声分别关联正向情绪、满足/警戒、对抗及接触呼叫,说明同源结构可能承载不同社会意义。基于此,研究人员假设若喷鼻声具交际价值,则应引发强于异种喷鼻声与白噪声对照的同种反应;若喘气声协调社会关系,则应引发强于喷鼻声的反应,且雄性年龄与睾酮线索可能调制反应。论文发表于《Journal of Zoological and Botanical Gardens》。
主要技术方法
研究人员在法国Planète Sauvage、德国Serengeti-Park Hodenhagen、丹麦Givskud Zoo三家机构选取15头成年南方白犀牛(4、7、4头)作为受试队列。喷鼻声刺激取自既往录音库及雷恩大学马录音,含白噪声对照、同种脉冲/非脉冲喷鼻声、异种(马)脉冲/非脉冲喷鼻声,单声长约0.83 s,声压级75 dB re 20 μPa;喘气声刺激含对照喷鼻声、 juvenile pant、高粪便睾酮代谢物(high T-pant,均值25.85 ng/g)、低粪便睾酮代谢物(low T-pant,均值11.74 ng/g)及 juvenile(10.67 ng/g)雄性声样,以3次重复链播放,声压级85 dB,链长11.29 s。扬声器距动物1–3体长约180°,回放后录5 min视频与音频,前15 s按5级量表评即时行为分,并计运动时长、靠近潜伏期与5 min叫率。统计采用glmmTMB广义线性混合模型与lmer线性混合模型,动物ID与动物园为随机效应,反向消除交互项。
研究结果
3.1 喷鼻声回放
最终模型保留刺激类型、群体类型(单/双)、性别主效应及群体×性别交互。刺激类型不显著(χ2=4.76, p=0.092);雌性单独测试行为分显著高于成对测试(p=0.002),雄性无差异。运动时长仅群体类型显著,单独者更高(χ2=34.19, p<0.001)。叫率无刺激类型效应。进一步以物种(同/异种)与脉冲性建模,两因素对所有行为指标均无显著影响(p≥0.099)。靠近扬声器者仅18.18%试次出现。结论:喷鼻声无论来源物种或声学亚型均未引发分化反应,支持其缺乏物种特异声学标记或社会显著性的解释。
3.2 喘气声回放
行为分模型含刺激×群体交互(χ2=13.90, p=0.003):两组中喷鼻声对照分均显著低于任一喘气声;成对测试者对juvenile pant反应高于low T-pant(p=0.005),单独者无此分化。运动时长受群体×性别交互影响(χ2=13.05, p<0.001),单独雄性运动显著多于单独雌性(p=0.003)。叫率受群体与性别主效应驱动,单独者及雌性叫率更高;喘气声本身叫率分布均匀。靠近潜伏期存刺激×性别交互(χ2=15.86, p=0.001):雄性对juvenile pant潜伏期最短,雌性不靠近该刺激;雌性对high T-pant与low T-pant靠近快于juvenile pant。结论:喘气声引发性别与情境依赖反应,雄性定位动机强,雌性以声维持联系,喷鼻声对照始终弱效;fTM水平未致行为分辨。
讨论部分总结
研究人员指出喷鼻声低反应跨实验一致,不能归咎于单声或声压设计,而与白噪声无差提示其或具清洁/生理排气的非交际起源,亦可能仅在正向情绪内态中自发放出,类似马中 positivity-related snort。群体单独性提升警觉与叫率,与大鼠单养回放研究一致;但本研究未区分带犊雌性与成体配对,母性状态潜在调制需后续放大样本。性别在喘气声实验显效:雄性多动合于领地/求偶功能,单独雄性强动或示竞争探查;雌性高叫率合于临时群体内接触维持,且非发情态削弱靠近(参考Cinková & Shrader对hic反应)。fTM无分辨可能源于圈养取消领地需求致相关声学编码弱化,或供体fTM跨度不足,未来需野外交互验证。
结论翻译
综上,本研究推进了对南方白犀牛声交际的理解:喷鼻声虽高产且结构可变,但各条件下反应一致偏低且无分化,表明交际价值有限;喘气声引发受性别与社会情境调制的显著反应——雄性活动增强反映其在交配与领地行为中的角色,单独个体警觉升高或源于无可见同类时突现声信号,雌性叫率高但移动少可能体现以声维系的群内策略;睾酮水平间未辨别,提示圈养无领地防御时激素或优势线索未强编码。结果凸显回放实验在辨析发声功能中的价值,并强调解读动物交际须兼顾声学特征与外在社会环境。
(注:全文未引文献标号与图号,上标下标以呈现,如fTM单位ng/g、声压级re 20 μPa、Ceratotherium simum simum等保留原大小写。)
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