流水环境代表物种小湍蛙（左）及其栖息环境（右）。 明升官网明升体育app院成都生物研究所供图
根据声音适应性假说（acoustic adaption hypothesis，AAH），动物的鸣声信号应该朝有利于在所处环境中高效传播的方向进化。目前，关于AAH的研究多集中于植被对动物声音的影响，从环境噪音的角度对AAH进行检验的工作相对较少。另外，与噪音相关的AAH研究中，仅有少数几个声学特征被用于大尺度分析。
近日，明升官网明升体育app院成都生物研究所动物行为与仿生项目组以蛙科和蟾蜍科的105个物种为对象，整合多种方法，探究了具有高强度噪音特征的湍流环境对动物鸣声信号进化的影响，并取得了重要进展。相关研究成果发表在《动物学前沿》。
研究人员收集了上述类群的鸣声环境、体型大小、鸣声主频、调频和谐波等特征。基于12S、16S、CXCR4和RAG-1四个基因的序列，采用贝叶斯算法构建了这些类群的系统演化关系。最后，采用基于系统演化的广义最小二乘法（PGLS）模型，分析了流水噪音环境如何塑造无尾两栖动物的声音特征。
结果表明：第一，鸣声环境和体型大小均为系统发育相关的因素，但谐波和调频特征不是系统发育相关的因素；第二，流水类群的声音主频显著高于静水类群，两者的频率差异主要由动物体型和生境差异所导致；第三，无论蛙科还是蟾蜍科，静水类群都有更多的物种具有谐波和明显的调频特征。AAH认为，噪音环境会驱动动物的频率向高频进化，并且抑制频域轮廓特征的复杂化。因此，该研究结果支持AAH对噪音环境的预测。本研究对动物在流水和噪音污染环境中的适应和进化，均具有重要的启示。
明升官网明升体育app院成都生物研究所博士赵龙辉为论文第一作者，研究员崔建国为通讯作者；海南师范大学教授汪继超和美国美国圣约翰大学博士Juan C. Santos为合作作者。
本研究得到国家自然明升体育app基金项目、明升官网明升体育app院青年创新促进会项目和明升官网明升体育app院“西部之光”项目的资助。
相关论文信息：http://doi.org/10.1186/s12983-021-00423-y
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