马铁菊头蝠性选择行为及其动机研究

性选择是动物在生存和交配成功之间的一种权衡，包括雄性交配竞争和雌性配偶选择两种机制，其不仅相关于动物的交配成功，也保证了动物的繁殖成功。因而，性选择行为及其动机一直是进化生态学研究的热点和难点。然而，对于在黑暗中主要依赖超声波信号活动的指示生物蝙蝠，由于受其行为特殊性和行为监测技术的限制，对其性选择行为及其动机还知之甚少。本项目拟选择保卫雌性型一夫多妻制且具有独特精细回声定位系统的马铁菊头蝠（Rhinolophus ferrumequinum）为研究对象，通过同步录制马铁菊头蝠性选择行为及其交流声波，确定其雄性交配竞争和雌性配偶选择行为以及对应交流声波的特征和功能。综合雄性表型特征、声学信号和遗传特性，阐明马铁菊头蝠配偶选择的行为动机，将在蝙蝠声学和进化生态学方面取得创新性研究成果，对深入研究蝙蝠性别冲突、特征进化、声学分歧和物种形成机制具有重要意义，为蝙蝠多样性保护提供科学对策和依据。

为什么雌性只选择种群中特定的雄性来交配？这个科学问题不仅相关于雌性配偶选择的动机，也是性选择研究领域的核心内容。迄今为止，很多动物类群已开展了性选择研究，但对于黑暗中主要依赖超声波进行活动的蝙蝠，仅2例研究分别报道雄性大银线蝠（Saccopteryx bilineata）可能通过视觉、嗅觉和声学信号来吸引雌性以及雌性偏好选择小而对称的雄性，而对其声学信号在性选择中的重要性以及配偶选择的行为动机仍知之甚少。本研究以一雄多雌的马铁菊头蝠（Rhinolophus ferrumequinum）为研究对象，通过野外行为观察、室内生理和分子实验以及数据分析，我们发现：马铁菊头蝠每年秋季展示明显的婚飞行为，且婚飞行为的强度受环境温湿度的显著影响；雄性马铁菊头蝠回声定位声波峰频诚实地反应了蝙蝠的身体质量，因此，在婚飞行为过程中蝙蝠可能通过回声定位信号寻找交配伴侣；马铁菊头蝠雌性比雄性体型大，但其体型性别二态性的进化并不受性选择和自然选择的驱动，表明雌性马铁菊头蝠选择雄性的动机并非其体型大小；马铁菊头蝠具有丰富的交流声波曲目，在求偶季节发出明显不同于其他季节的交流声波类型，且社群交流声波符合“简介”定律；马铁菊头蝠雄性个体具有不同的繁殖成功，暗示其在配偶选择过程经历了不同强度的性选择压力；马铁菊头蝠回声定位声波的强度、频率和结构容易受到噪声的干扰，因为回声定位声波在其配偶选择中至关重要，暗示人工噪声可能会影响蝙蝠的配偶选择过程和结果。这些结果将在蝙蝠感官生态学方面取得创新性成果，将对深入理解蝙蝠性别冲突、特征进化、声学分歧和物种形成机制具有重要意义，为蝙蝠多样性保护提供科学对策和依据。