花臭蛙及近缘种同域分布种群鸣声变异及共存机制.pdf

摘要

鸣叫是无尾两栖类常见的行为，更是其生存和繁殖依赖的通讯方式，物种的广告鸣

叫具有特异性，既作为分类鉴别的生物学特征，又作为与繁殖密切相关的性状在近缘种

同域共存时发挥重要作用。花臭蛙（Odorranaschmackeri）、合江臭蛙（O.hejiangensis）、

黄岗臭蛙（O.huanggangensis）同属于臭蛙属物种，亲缘关系较近，形态和栖息环境相

似，分布范围交叉重叠。近缘物种同域分布将面临激烈的种间竞争，三个物种能够实现

同域共存，其鸣叫是否发生变异？同域共存时物种间鸣声是趋同还是分化加强？种内不

同种群是否存在“方言”？

本研究以3种臭蛙属近缘物种为研究对象，基于10个地理种群、111号样本、50

多小时野外鸣声数据，运用生物声学分析、鸣声参数定量、差异显著性分析、相关性分

析、主成分分析和判别分析等方法，比较物种间广告鸣叫的差异，探究种内种群间鸣声

是否存在分化及影响因素，探究近缘种同域共存机制。

主要研究结果：

（1）物种的鸣声类型存在差异，按照音节数量和语谱结构进行分类，花臭蛙可以

发出6种鸣声类型、合江臭蛙可以发出4种鸣声类型、黄岗臭蛙可以发出7种鸣声类型。

（2）物种的广告鸣叫存在种间差异。语谱结构：合江臭蛙无谐波和调频，花臭蛙

和黄岗臭蛙有多个谐波和调频。鸣叫时长：合江臭蛙花臭蛙黄岗臭蛙（P0.05）。主

频：黄岗臭蛙花臭蛙合江臭蛙（P0.05）。

（3）体型大小和环境因子与广告鸣叫的存在显著的相关性（P0.05），不同物种

的广告鸣叫参数与体型大小或环境因子的相关性不同。①体型大小：花臭蛙音节间隔与

头体长显著负相关（P0.05）。合江臭蛙的音节时长与头体长和体重显著负相关，音节

间隔、最大频率、带宽与头体长和体重显著正相关（P0.05）。黄岗臭蛙振幅上升时长、

音节时长与体重显著正相关（P0.05）。②环境因子：花臭蛙的主频与气温极显著正相

关（P0.01），与空气湿度显著负相关（P0.05）。黄岗臭蛙音节时长与气温显著负相

关，带宽与气温显著正相关，音节间隔与水温显著正相关（P0.05）。合江臭蛙音节时

长、音节间隔与气温、水温显著负相关，音节率、主频、基频与空气湿度显著正相关

（P0.05）。

（4）花臭蛙西部种群的鸣声参数极显著高于东部种群（P0.01），广告鸣叫在东部、

西部种群之间产生了分化。合江臭蛙的广告鸣叫在三个种群之间产生了分化，近缘种同

域共存和地理环境的差异均影响“方言”的产生。

（5）花臭蛙、合江臭蛙、黄岗臭蛙的广告鸣叫在同域分布种群与异域分布种群间

均存在显著的分化（P0.05）。

（6）花臭蛙和黄岗臭蛙同域共存时，鸣叫时长、振幅上升时长、振幅下降时长、

音节间隔、最小频率、最大频率和带宽7项参数呈减小的平行变化，音节率、主频呈升

高的平行变化，在音节时长和基频2个参数上趋同变化。

结论：

（1）花臭蛙、合江臭蛙和黄岗臭蛙的鸣声类型数量不同，广告鸣叫存在显著差异。

（2）物种的广告鸣叫同时受到体大小的限制和环境因子的影响。

（3）地理环境变化和文化漂变（近缘种同域共存）是不同种群广告鸣叫产生地域

分化，形成“方言”的原因。

（4）花臭蛙与黄岗臭蛙同域共存时，通过两者鸣声参数平行和趋同的繁殖性状替

换提高适合度从而实现同域共存。

关键词：臭蛙，鸣声类型，广告鸣叫，地理变异，同域共存机制

ABSTRACT

Chirpingisacommonbehaviorofanuranamphibians,anditisalsoacommunicationmethod

thatthesurvivalandreproductionofanuranamphibiansdependon.Theadvertisementcallofspeciesis

specific,whichisnotonlyabiologicalfeatureoftaxonomicidentification,butalsoplaysanimportantrole

inthecoexistingofrela