成都生物所揭示湍流环境如何影响两栖类鸣声信号进化

近日，中科院成都生物研究所动物行为与仿生项目组以蛙科和蟾蜍科的105个物种为对象，整合多种方法，探究了具有高强度噪音特征的湍流环境对动物鸣声信号进化的影响。相关研究成果发表于《动物学前沿》。

研究人员收集了上述类群的鸣声环境、体形大小、鸣声主频、调频和谐波等特征。基于12S、16S、CXCR4和RAG-1等4个基因的序列，采用贝叶斯算法构建了这些类群的系统演化关系。最后，采用基于系统演化的广义最小二乘法模型，分析了流水噪音环境如何塑造无尾两栖动物的声音特征。

结果表明,鸣声环境和体形大小均为系统发育相关的因素，但谐波和调频特征不是系统发育相关的因素；流水类群的声音主频显著高于静水类群，两者的频率差异主要由动物体形和生境差异所导致；无论蛙科还是蟾蜍科，静水类群都有更多的物种具有谐波和明显的调频特征。声音适应性假说（AAH）认为，噪音环境会驱动动物的频率向高频进化，并且抑制频域轮廓特征的复杂化。因此，该研究结果支持AAH对噪音环境的预测。

这项研究对动物在流水和噪音污染环境中的适应和进化均具有重要启示。

相关论文信息：https://doi.org/10.1186/s12983-021-00423-y

（原载于《中国科学报》 2021-08-17 第4版 综合）