在两篇《自然》论文报道“雄凹耳蛙超声通讯能力”和“雌凹耳蛙叫声诱发雄蛙非凡趋声行为”之后,本周《自然通讯》又发表题为“超声蛙听觉频率灵敏度显示非同寻常的性别差异一文,特别报道了“雌蛙对超声没有反应”这项重要成果,该文的第一作者和通讯作者为生物物理研究所的沈钧贤研究员。研究表明,作为通讯方式之一,仅雄凹耳蛙进化了超声听觉。
声通讯在蛙繁殖行为中起着重要作用。已证实雄凹耳蛙有超声通讯能力,还不清楚雌蛙是否以超声通讯。生物物理所沈钧贤研究员及同事进行声学、电生理学及激光测振实验发现,将雄凹耳蛙求偶声回放给雌蛙记录到雌蛙对正常范围叫声的反应趋声,有时还发出雌蛙特有的高频短声),但对超声范围(频率高于20千赫)求偶声没有反应。雌蛙中脑听觉电生理研究进一步证实:在超声范围内观测不到雌蛙有听觉反应激光多普勒测振实验也提示,雌蛙鼓膜对超声不敏感。他们认为,凹耳蛙听觉存在显著的性别差异:雄蛙进化了超声听觉,而雌蛙听不见超声。在脊椎动物中,凹耳蛙是唯一已知听觉性别差异如此巨大的物种。
图1说明:雌凹耳蛙中脑记录的平均听觉诱发电位,显示雌蛙听不见超声(频率大于20 kHz)。声刺激条件:1-14 kHz, 90 dB SPL; (蓝)15 kHz, 103 dB SPL; (黑)18 kHz, 110 dB SPL。来源:沈钧贤等。
图2说明:繁殖季节抱合中的凹耳蛙(Odorrana tormota),雄蛙(上)有外耳道,雌蛙(下)没有耳道。摄影:沈钧贤