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环境噪声给动物的声通讯带来了严重的干扰,有的动物会改变叫声的频率或者增加叫声的强度避免噪声的干扰。
本文用声行为学及神经电生理等方法,研究在噪声环境下蛙的声通讯策略。实验对象有凹耳蛙、花斑臭蛙、大绿臭蛙、武夷湍蛙和崇安湍蛙等。花臭蛙的神经电声学研究结果表明,它们的最优听觉频率为2-4 kHz,可听频率上限达到8.5 kHz,约高于当地的环境噪声主频。其余3种蛙类听觉范围也局限于可听部分。
对凹耳蛙听觉的研究结果表明,雄凹耳蛙可听频率上限达到34 kHz。雌蛙的上限约16 kHz。雌蛙的最优听觉频率为4-6 kHz,比雄蛙的6-10 kHz和15 kH2低。它们的听觉敏感频率范围的显著差异可能来源于外周系统。雄凹耳蛙鼓膜小而薄,雌凹耳蛙的大而厚。厚的鼓膜可能影响了高频率声音传递到内耳。看来,凹耳蛙的听觉系统较好地匹配异性的叫声能量。作者还参与了关于凹耳蛙声通讯的两项重要研究。为了证实雄性凹耳蛙的超声通讯能力,Feng等人在野外回放雄蛙的广告声,发现叫声的可听成分和超声成分都能诱发同种雄蛙的反应声,表明雄凹耳蛙能听到超声并反应;雄凹耳蛙听觉中脑的声诱发反应也到达超声范围。Shen等人发现雌凹耳蛙在排卵前能发出罕有的求爱声,求爱声中谐波能量延伸到超声范围。和雄蛙的叫声相比,雌蛙求爱声基频更高,谐波较简单。在野外和室内回放雌蛙的求爱声,观察雄蛙的声诱发行为,发现雌蛙的叫声能吸引雄蛙准确地声源方向移动,声源定位精度非常高(平均误差小于1°),可以和猫头鹰、大象和人类相媲美。