动物的发声行为是高度保守的,尽管特定的发声特征在物种内部和物种之间可能有所不同。围绕这些通信的演变,在环境影响、遗传可遗传性和社会学习方面存在很大的问题。
哈佛大学博士后研究员NicholasJourjine及其同事远程记录并分析了近600只小鼠幼崽的发声,以更好地了解小鼠在说什么以及为什么说。该研究已发表在《当代生物学》杂志上。
研究人员使用自动计算工具将发声聚集到不同的声学类别中,比较了Peromyscus属八个亚种的新生发育过程中鹿鼠幼崽的叫声。此外,他们还收集了实验室小鼠和野生家鼠的数据。
虽然鹿鼠和实验室鼠幼崽都会发出超声波发声,但鹿鼠幼崽还会发出第二种叫声,其声学特征、时间节律和发育轨迹与超声波发声不同。这些低频音调“哭声”主要在出生后的前9天使用,而超声波发声主要是在出生后9天使用。
研究人员回放了录制的小狗叫声,发现鹿鼠妈妈在研究低频音调叫声时的反应速度和移动速度明显快于超声波发声。研究人员认为,音调哭声特定于在新生儿发育早期引起父母的紧急护理。
为了弄清楚鹿鼠的叫声和超声波发声的特征是后天习得的,还是严格意义上的遗传特征,研究人员在两个鹿鼠姐妹物种之间进行了切换或交叉寄养实验。当两个物种的幼崽在同一天出生时,研究人员调换了父母,然后在九天后记录了幼崽,并将记录与未交换的每个物种的幼崽进行了比较。
交叉寄养并不影响幼崽低频哭泣的频率、平均频率或持续时间,这表明有很强的遗传基础。超声波发声也出现了类似的模式,除了一组幼犬改变了它们的发声以更接近养父母的发声,这表明某些声学特征可能对父母的环境敏感。
该研究使用两个姐妹物种之间的杂交杂交,发现发声率、持续时间和音高的变化显示出不同程度的遗传优势。发现在具有不同亲本基因组合的第二代杂种中,哭声和超声波发声特征被分离或合并,说明发声类型由不同的遗传基因控制。
与鹿鼠不同,孤立的实验室小鼠幼崽几乎只在超声波范围内发声,这让研究人员想知道驯化是否减少了实验室小鼠(Musmusculus)的发声库。他们使用独特的野生、自由生活的Musmusculus实验种群,测试了幼崽哭声的音域。
他们发现这些特征在很大程度上类似于实验室小家鼠的超声波发声。除了显示驯化没有显着改变实验室老鼠的交流之外,它还证实了鹿老鼠的哭声可能是自25到4000万年前它们的最后一个共同祖先以来野生种群进化分歧的结果。