两栖动物以其鲜艳的色彩和低沉的呱呱叫声而闻名,它们常常预告即将下雨。而另一些青蛙发出的声音,人类甚至听不到。这些声音也可能相当激烈。一项于4月4日发表在《Acta Ethologica》杂志上的研究描述了南美洲的一些两栖动物如何可能发出超声波频谱的声音来防御捕食者。
自然界中的超声波是指以刺耳的高频率产生的、人耳听不见的声音。人类无法听到20千赫(kHz)以上的频率。超声波被一些海洋哺乳动物、蝙蝠和啮齿动物用于交流和寻找食物。一些两栖动物的捕食者也能发出和听到这种频率的声音。
“我们的一个假设是,这个求救信号是针对其中一些捕食者的,但也可能是因为它的宽频带是广谱的,旨在尽可能多地吓跑捕食者,”该研究的合著者、巴西圣保罗州立大学坎皮纳斯分校生物研究所(IB-UNICAMP)的生态学家 Ubiratã Ferreira Souza 在一份声明中说。
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另一种假说是,这种两栖动物的尖叫是为了引来另一只动物来攻击威胁到两栖动物的捕食者。生活在巴西大西洋雨林中的落叶林蛙(Haddadus binotatus)会针对包括蝙蝠、啮齿动物、一些蛇类和小灵长类在内的潜在捕食者使用这种声波战术。
在研究中,一组研究人员在两次不同的场合记录了这种两栖动物的求救信号。他们使用软件分析了声音,发现其频率范围在7 kHz到44 kHz之间。
在发出求救信号时,落叶林蛙会做出一系列类似于防御姿势的动作。青蛙会抬起身体前部,张开嘴巴,然后向后仰头。接着,它会部分闭上嘴巴,发出从人类可听到的声音(7 kHz到20 kHz)到人类听不到的超声波频段(20 kHz到44 kHz)的声音。
“考虑到巴西两栖动物的多样性是全球最高的,有超过2000个已描述的物种,我们很有可能发现其他青蛙也发出这些频率的声音,”该研究的合著者、IB-UNICAMP 的博士生 Mariana Retuci Pontes 在一份声明中说。
Pontes 可能偶然发现了另一种物种使用这种声波策略。2023年1月,Pontes 在圣保罗伊波朗加的 Upper Ribeira 州旅游公园看到一块石头和一个动物,那可能是一只Hensel's big-headed frog(Ischnocnema henselii)。当她试图给青蛙拍照时,她抓住它的后腿,发现它的防御姿势和求救信号与落叶林蛙相似。Pontes 还注意到附近只有几英尺远有一条陆地矛头蝮蛇(Bothrops jararaca),她认为这证实了这种行为是对捕食者的反应。虽然 Pontes 能够录制视频,但她无法分析声音以确认是否产生了超声波频段。
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“这两个物种都生活在落叶林中,体型相似(在1.8到2.3英寸之间),并且有相似的捕食者,因此I. henselii也有可能利用这种带有超声波的求救信号来防御其天敌,”该研究的合著者、IB-UNICAMP 的动物学家 Luís Felipe Toledo 在一份声明中说。
研究人员还获得了三种亚洲两栖物种发出超声波叫声的录音,但这些频率是用于物种间的交流,并且不确定它们是否在捕食者出现时发出。
该团队计划解决这次发现引发的众多问题。这些问题包括哪些捕食者对青蛙的求救信号敏感,这些其他动物如何对其作出反应,以及该叫声是意在吓跑它们还是引来它们的敌人。