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“金屋藏娇”的秘密——谈谈仙琴蛙的声音通讯


□ 崔建国

  走进生机勃勃的大自然,枝头鸟儿的欢快歌唱、池边蛙类的倾情伴奏,以及草丛深处的幽幽虫鸣,都让人不禁驻足聆听,继而发问:它们的鸣唱到底有什么意义?目的是什么?

  研究表明:动物呜叫是为了通讯联系,即动物之间的相互交流,主要目的是雄性之间的竞争,以及吸引和选择异性配偶。动物通讯的方式因感官不同而异,主要类型有:视觉通讯(视觉)、声音通讯(听觉)、化学通讯(嗅觉)和振动(触觉)等。蛙类、鸟类、昆虫类对声音通讯比较依赖。

  蛙类的呜叫类型和功能

  无尾两栖类(蛙和蟾蜍)几乎完全凭借声音通讯识别配偶。声音通讯包括鸣声的产生、传播以及接收和处理。通常情况下,雄性通过呜叫传递丰富的信息,例如:物种的信息、繁殖状态、所处位置、占有的资源以及体型大小等,有时甚至包含该雄性独特的个体信息。雌性则根据呜叫声辨别是否为同种、可否作为中意的配偶等。

  蛙类的呜叫类型多种多样,根据功能可分为广告呜叫、求偶呜叫、攻击呜叫、释放呜叫和遇险呜叫等。广告呜叫主要是由雄性发出,用于向配偶或其他竞争者宣示其占有的领地、公告自身个体大小等信息,是最常见的呜叫类型。当发现有雌性接近时,雄性往往会改变呜叫的特点以增强其性吸引力,例如,加快节奏、增大音量、甚至改变频率,或增加一些特殊的呜叫结构。这样的呜叫声对雌性的吸引力比广告呜叫声更大,被称为求偶呜叫。听到雄性的呜叫时,有些雌性偶尔发出低沉的求偶呜叫作为回应。雌性鸣声低沉的原因是它们没有雄性那种可以提高音量的声囊。大多数蛙类在遇到其他雄性入侵自己的领地时,会发出独特的攻击呜叫,呜叫声通常具有与广告呜叫声相同的频率,但更短、更急促。通常,雄性通过呜叫吸引怀卵的雌性前来抱对,然而,在动物数量非常密集的繁殖地,雄性有时也会错抱同性或者不愿意与之交配的雌性,这时被抱者会发出低沉的呜叫声,此即为释放呜叫。如果某只蛙被天敌捕获,便会发出一声惨叫,以警示同类,这就是遇险呜叫。其他蛙听到后会立即停止呜叫,以免被天敌循声捕获。

  走近仙琴蛙

  我们对蛙类声音通讯的研究是从生活在峨眉山的一种非常有趣的蛙——仙琴蛙(Babinadaunchina) -开始的。仙琴蛙体长4.O~4.8厘米,体重8.5~14.1克,生活于海拔900~1600米山区的小池塘及其附近。每到繁殖季节,仙琴蛙便会发出琴声般悦耳动听的“噔、噔、噔”的呜叫声。当地民间流传着许多关于仙女弹琴的故事,仙琴蛙的名字大概与此有关吧!由于仙琴蛙生活在池塘附近的茂密灌丛或水草下,不容易被人发现,是典型的“只闻其声,不见其踪”的蛙类。

  为什么仙琴蛙能发出如此悦耳动听的鸣声?2009年5月,我们带着这个问题来到峨眉山,进行了长期的观察和研究。当我们接近一个池塘时,便听到悦耳的鸣声此起彼伏。但是,当我们走近并小心翼翼地循声观察,却不见蛙的踪影,也听不到它们的呜叫了。为了得到真实而丰富的仙琴蛙音频资料,我耐心地蹲在原地静静等待。不_会儿,这只仙琴蛙以为我已经离开,又开始呜叫了。这时,我几乎可以肯定它就在面前这片草丛下面。于是我轻轻拨开草丛,果然,它正躲在一个圆溜溜的泥洞里,只露出小半个头,鸣囊还在洞口边一闪一闪的,鸣唱得正欢呢。我不禁想:其悦耳、动听的独特鸣声是否与泥洞有密切的关系?

  计算精密的建筑师

  经过观察,我们发现许多雄性仙琴蛙都自己筑洞,在洞中呜叫。它们从洞中发出的呜叫声比在洞外时更低沉、悦耳,变化也更丰富,这些现象似乎表明仙琴蛙悦耳的鸣声可能与洞的共鸣作用有关。进一步观察发现:在洞中呜叫的雄性会吸引雌性前来交配,在洞中交配后,雌蛙便将卵产在泥洞中;卵在泥洞中孵化成蝌蚪,小蝌蚪在泥洞中发育、长大。这是一个缜密、精细的过程,环环相扣。

  泥洞的外形酷似一个圆形的坛子,洞口和底部都比较小,但中间部分较大。如此独特的形状既保证了仙琴蛙有足够大的活动空间,又可减少雄性呜叫求偶和雌雄交配时被天敌捕食的风险,并确保卵和蝌蚪有一个相对安全的发育环境。泥洞建造位置的选择也十分讲究,通常建在池塘边的浅滩上,洞口略高于池塘中央的水面,洞底与池塘中央的水面齐平。这样既可保证洞内长期有水,保障卵和蝌蚪发育期间对水的需求,又使水量不至于大到将洞口淹没。卵和蝌蚪在发育初期主要靠卵提供营养。蝌蚪发育到一定阶段后,卵的营养已经耗尽,狭小的空间也限制了众多蝌蚪的生长发育。这时如有大雨,较大的蝌蚪就会随雨水游进池塘;未长大的小蝌蚪则会沉入洞底,继续在洞中生长发育,避免被雨水冲出泥洞。

  “金屋藏娇”的秘密

  显然,泥洞对仙琴蛙及其后代的生长发育都十分重要。我们因此推测:雌蛙最理想的选择是有泥洞(房子)的雄蛙,雄蛙也希望将自己有“房”的信息告知心仪的雌性,以此增加自己的繁殖机会。那么,雄蛙如何将信息传递给雌蛙呢?是否通过鸣声传递?要回答这个问题,首先,我们需要验证从洞内和洞外发出的呜叫在声学结构上是否存在差异。于是,我们收集并分析了20只雄蛙的洞外呜叫和30只雄蛙的洞内呜叫的鸣声结构特点。结果发现:洞内呜叫声的主频和基频明显偏低、音节长度明显偏长。

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摘自:大自然 2013年第05期  
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