《大蹄蝠交流聲波複雜性的進化驅動力研究》是依託東北師範大學，由江廷磊擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：大蹄蝠交流聲波複雜性的進化驅動力研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：江廷磊
- 依託單位：東北師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
語言的起源和進化已被認為是科學研究領域最難的問題之一。解決這一問題，必先弄清非人類動物交流聲波的複雜性及其進化驅動力。迄今為止，對動物交流聲波複雜性進化的解釋，常見社群複雜性、生態複雜性和中性過程等3種互不排斥的經典假說。其中，社群複雜性假說受到大量的關注且獲得充足的證據。然而，檢驗生態複雜性假說和中性假說的相關研究還很少,且稀缺同時檢驗3個假說的研究，這將導致對動物交流聲波複雜性進化理解的片面性和不完整性。本研究以在中國廣泛分布且主要依靠複雜的聲信號在夜間活動大蹄蝠為研究對象，通過種群間比較和室內控制實驗，構建其交流聲波複雜性、社群複雜性、生態複雜性與遺傳譜系之間的關係模型，揭示大蹄蝠交流聲波複雜性的進化驅動力。研究結果將在動物交流、感官生態學和語言進化方面取得創新性成果，為進一步揭示語言的起源和進化以及動物文化多樣性保護提供科學依據。
結題摘要
動物的聲通訊信號存在多個維度的複雜性。例如，信號可隨時間和空間的變化而變化；信號的多個組分間不僅存在互動作用，也與信號接收者的認知系統產生相互關聯；信號發出者和接收者也可隨環境的變化而改變它們的聲行為。因此，為了深入理解動物的聲通訊信號，不僅需要對通訊信號的複雜性進行詳細的闡述，還需要揭示其複雜性進化的驅動力。本研究主要以在中國廣泛分布且主要依靠複雜的聲信號在夜間活動大蹄蝠為研究對象，通過9個種群間比較和室內聲學控制實驗，構建其交流聲波複雜性、社群複雜性、生態複雜性與遺傳譜系之間的關係模型。研究發現大蹄蝠交流聲波包括18種簡單音節和17種複合音節，多維尺度分析可將大蹄蝠的簡單音節劃分為3大類，表明大蹄蝠交流聲波曲目結構有序且複雜性極高；大蹄蝠領域叫聲具有個體標籤，且隨著打鬥強度的增加，其領域叫聲的最小頻率降低和頻寬增加，且能量由第二諧波轉移至第一諧波，證實大蹄蝠在不同強度激進背景調節交流聲波的結構來表達情緒；依據資訊理論的方法量化大蹄蝠9個種群領域叫聲的複雜性，通過種群間比較分析和構建模型，發現交流聲波複雜性隨棲息地寬度的增加而增加，但隨環境溫度的增加而顯著減少，支持了交流聲波複雜性進化的生態複雜性假說；通過回放交通噪聲，發現蝙蝠降低交流聲波的複雜性，即增加音節的重複率來增加信號的可探測性；闡明社群大小與性比對大蹄蝠交流聲波複雜性具有顯著影響，結果支持社群複雜性假說；多個蝙蝠物種間（包括大蹄蝠）求救叫聲的回放揭示了蝙蝠識別異種的聲學機制，即聲學相似性越高，異種間的識別反應更強；此外，闡明了多種蝙蝠(東方蝙蝠，馬鐵菊頭蝠，大趾鼠耳蝠和白腹管鼻蝠)聲信號的功能、誠實性和地理變化，進一步驗證了物種形成的感官驅動假說。這些結果將在動物交流、感官生態學和語言進化方面取得創新性成果，為進一步揭示語言的起源和進化以及動物文化多樣性保護提供科學依據。
