《行为学报》 杂志上 报道的一项研究 首次记录了南美洲两栖动物使用超声波的情况。它还描述了第一个有记录的使用超声波防御掠食者的案例,这种求救信号的强度对许多动物来说是刺耳的,但对人类来说是听不见的。
“一些潜在的两栖动物捕食者,如蝙蝠、啮齿动物和小型灵长类动物,能够发出和听到这种频率的声音,而人类却不能。我们的假设之一是求救信号是对其中一些的,但也可能是宽频带是通用的,因为它应该吓到尽可能多的掠食者,” Ubiratã Ferreira Souza说,文章第一作者。这项研究是他在巴西圣保罗州坎皮纳斯州立大学生物研究所 (IB-UNICAMP) 进行的硕士研究的一部分,并获得了 FAPESP 的奖学金。
另一种假设是,尖叫声是为了吸引另一种动物攻击威胁两栖动物的捕食者,在这种情况下,是叶蛙(Haddadus binotatus),这是巴西大西洋雨林的特有物种。
研究人员两次记录了求救信号。当他们使用特殊软件分析声音时,发现其频率范围为 7 kHz 至 44 kHz。人类听不到高于 20 kHz 的频率,该频率被归类为超声波。
在发出求救信号的同时,这只青蛙会做出一系列典型的防御掠食者的动作。它抬起身体的前部,张大嘴,向后猛地仰头。然后,它部分地闭上嘴,发出从人类可听频段(7 kHz-20 kHz)到听不见的超声波频段(20 kHz-44 kHz)的叫声。
“鉴于巴西的两栖动物多样性是世界上最高的,有超过 2,000 种物种,因此发现其他青蛙也以这些频率发出声音就不足为奇了 , ”该文章的合著者,也是 IB-UNICAMP 的博士生,获得 FAPESP 奖学金。
另一个物种
另一个物种使用这种策略可能是庞特斯本人无意中发现的。 2023 年 1 月,在参观圣保罗州伊波兰加的上里贝拉州立旅游公园 (PETAR) 期间,庞特斯在一块岩石上看到了一种动物,很可能是亨塞尔大头蛙 ( Ischnocnema henselii ),尽管她没有收集动物以准确识别物种。
她抓住这只青蛙的腿试图拍照,她惊讶地发现它的防御动作和求救信号与 H. binotatus非常相似。几英尺外有一条矛头坑蛇(Bothrops jararaca ),显然证实了这种行为是对捕食者的反应的假设。
她能够录制视频,但无法分析音轨来确认超声波频段的存在。根据H. binotatus的文件, 研究人员通常使用抓住青蛙的腿来模拟捕食者的攻击。
“这两个物种都生活在落叶中,大小相似[在 3 厘米到 6 厘米之间],并且有相似的捕食者,因此 I.henselii可能 也使用这种带有超声波的求救信号来防御天敌,” 路易斯说Felipe Toledo,本文最后一位作者,IB-UNICAMP 教授。他是FAPESP 支持的“从自然历史到巴西两栖动物保护”项目的首席研究员 。
2005 年,托莱多第一次怀疑 二星海龟 发出的声音频率太高,人类无法听到,当时他还是里约克拉罗圣保罗州立大学生物科学研究所 (IB-UNESP) 的博士生。然而,由于当时可用设备的限制,他无法验证 20 kHz 以上的频率。
还有三种亚洲两栖动物的超声波叫声记录,但相关频率用于同一物种个体之间的通信。在哺乳动物中,超声波的使用在鲸鱼、蝙蝠、啮齿动物和小型灵长类动物中很常见。直到 Souza 等人的研究之前,两栖动物如何利用它来抵御捕食者的自卫才为人所知。
研究人员现在计划解决这一发现提出的一些问题,例如哪些捕食者对求救信号敏感,它们对此有何反应,以及这种信号是为了吓唬它们还是为了吸引它们的天敌。 “难道这个叫声是为了吸引一只猫头鹰来攻击一条即将吃掉青蛙的蛇吗?”苏扎想知道。
这项研究还得到了 FAPESP 通过 授予 Guilherme Augusto Alves的博士奖学金 和 托莱多领导的另一个项目的支持。