雌蛙向雄蛙“暗送秋波”

原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519884.shtm

近日，安徽師范大學生命科學學院教授張方課題組首次證實蛙類中存在眨眼視覺信號，表明這種信號交流不僅僅局限于少數靈長類動物，而同樣可能存在于其它脊椎動物中。相關研究成果日前發表于《當代生物學》。

抱對的凹耳蛙（上雄下雌）。張方課題組供圖

雄性凹耳蛙。張方課題組供圖

眨眼是具有活動眼瞼的動物類群所特有的行為。一般地，眨眼分為生理性眨眼和作為社交信號的眨眼。

“生理性眨眼是一種生理性調節反應，例如通過眨眼排出誤落眼中的異物。另外一種是把眨眼作為一種交流信號，目前的研究認為這種行為僅限于人類和一些靈長類動物。”張方向《中國科學報》介紹。

在動物進化史上，蛙類祖先是第一種登陸生活的類群，現存蛙類幾乎都具有眼瞼結構，可以完成眨眼動作。

在性選擇研究中，對于雌蛙會選擇什么樣的雄蛙，國內外已經有非常多的研究，但是對于雌雄蛙近距離求偶互動過程尚不清楚。

凹耳蛙是我國的特有物種，是第一個被證實可以采用超聲通訊的蛙類，現分布于安徽、浙江、江蘇、江西、福建等省的少數溪流。

張方介紹，在前期的野外觀察中，他們注意到凹耳蛙在抱對前表現出頻繁的眨眼行為。他們推測，眨眼行為可能在雌性凹耳蛙性選擇中起著重要作用。

為此，張方課題組通過控制抱對實驗、視頻回放實驗和野外自然抱對實驗，證實了該假設。即雌性凹耳蛙會向“心儀”的雄蛙發出眨眼信號，收到眨眼信號的雄蛙才能順利抱對，否則會被雌蛙踢開。

具體來說，控制抱對實驗是指將兩只雄性凹耳蛙與一只雌性凹耳蛙放置在一起，觀察眨眼行為對于凹耳蛙抱對的影響。

每年的3月底4月初，凹耳蛙會進入繁殖期。此時，張方等人就會前往黃山尋找凹耳蛙，錄制雌性凹耳蛙眨眼行為。后期經過技術處理，最終以視頻的方式播放給雄性凹耳蛙“看”。這種就是視頻回放實驗。

張方介紹，他們將兩臺同型號的顯示屏放在雄性凹耳蛙面前，一臺顯示屏中的雌蛙是眨眼的，另一臺顯示屏中的雌蛙是不眨眼的（左右屏呈現的是同一只雌蛙），再來觀察雄性凹耳蛙如何選擇。

早期在做視頻回放實驗時，由于學生忽略了凹耳蛙和其他蛙類一樣是“近視眼”。實驗時，他們發現，雄性凹耳蛙對眨眼或不眨眼的雌蛙都沒有任何反應。后來，他們縮短屏幕與雄性凹耳蛙之間的距離，解決了該問題。

前兩個實驗都是在控制條件下進行的。在自然環境中，凹耳蛙也會產生同樣的反應嗎？這也是此次研究的難點，在野外記錄到凹耳蛙完整的自然抱對過程。

“這需要極大的耐心，我們常常是拿著紅外攝像機進行跟蹤，拍攝了幾個小時，也沒有任何結果。”張方說。

對此次研究成果，《當代生物學》幾位審稿專家均給予了高度評價，“我認為這是一篇有趣的文章，它強調了一個事實，即動物可以通過微妙的行為向彼此發出信號，從我們人類的角度來看，這些行為很容易被認為是微不足道的。”“非人類動物的眨眼行為通常很少被研究，因此在這一領域的工作是有價值的。”

張方說，“這項研究成果是蛙類通訊行為方向的一次重大突破，對于認識動物視覺信號的起源與進化具有重要啟示意義。”

張方推測，來自性選擇和棲息地環境的壓力可能共同推動了雌性凹耳蛙將眨眼作為社交信號的進化。這也是張方課題組下一步的研究方向。