蝙蝠交流声波“方言”多样性及适应性进化

"方言"是动物文化多样性的重要体现，而文化多样性是对传统生物多样性内涵的重要补充，在动物文化多样性这一新层面，开展"方言"多样性形成和维持机制研究是动物生态学领域的热点和难点。本项目拟在大尺度范围内，选择3种典型回声定位声波类型的蝙蝠类群，综合运用行为生态和遗传进化的理论与方法，通过对蝙蝠"方言"地理变化及其多样性形成与维持的生态、社群文化和遗传适应性研究，系统阐明蝙蝠"方言"的声谱特征和地理变化模式，以及不同地理种群和不同声波类型蝙蝠"方言"适应性进化的规律性，揭示"方言"多样性的形成与维持机制，建立物种保护的"文化显著单元"。本项目将在蝙蝠声学和文化多样性研究方面取得创新性成果，对深入研究蝙蝠发声起源进化、物种形成及生物多样性维持机制具有重要意义，为蝙蝠生物多样性保育提供科学对策和依据。

“方言”是生物多样性第四层内涵即文化多样性的重要体现，其多样性及形成与维持机制已成为生态与进化研究新的热点与难点。本项目综合动物生态与行为学理论方法，录制了我国8科42种蝙蝠物种的交流声波，发现该类群具有丰富复杂的声波类型，并在个体识别、交配吸引、求救、争斗等社会行为中具有重要作用。选择马铁菊头蝠、菲菊头蝠、大蹄蝠、大足鼠耳蝠作为3种典型回声定位声波类型蝙蝠的代表物种，在大地理尺度内录制了群体交流声波。发现蝙蝠交流声波“方言”具有多样性和普遍性。结合形态、环境、地理和遗传数据，揭示了“方言”的进化是交流声波受生态选择、文化漂变、遗传漂变作用或附带过程的结果，证实了遗传适应假说、社会适应假说和附带假说。蝙蝠交流声波类型的多样性可能与系统发育及社会压力有关，但“方言”的进化主要取决于选择和漂变作用的强度。研究还揭示了蝙蝠通过不同的神经回路机制控制发声的振幅与频率以适应环境噪音等重要的蝙蝠发声神经生理机制。本研究在蝙蝠交流声波多样性、“方言”进化以及发声的神经生理机制方面取得了创新性成果，对蝙蝠发声起源进化、表型分化、生物多样性形成与保护等深层次研究具有重要意义。鉴于“方言”可能影响种群间个体交流，制定物种保护与管理策略时有必要考虑种群间的“文化”差异。