动物“个性”对青海沙蜥动态视觉信号表达的影响

Similar to human body language, animal motion visual signals play an important role in animal communication. Classic optimal theory assumes that the expression of signals is flexible and highly depends on their environments. Recent studies, however, suggest that animal signal expression is likely linked with its personality, and individuals with bold and active personality are more likely to display signals. These studies are largely limited to vocal communication and coloration, and works on motion visual signals are few. We hypothesize that animal personality should influence the expression of visual motion signals as well, and we propose to examine the relationships between animal personality and visual motion signals using Qinghai toad-headed agama, Phrynocephalus vlangalii, as out study system. We will use a lizard robot, stereo photography and 3D signal analysis to quantify the signals, and use behavioral methods to quantify animal personality. By examining individuals in natural setting while partially controlling individual phenotypes and their environments, we will establish correlation between animal personality and visual motion signals. Furthermore, we will compare the differences at different ages and genders. Our results will further our understanding of the structure and function of animal motion signals, broaden the current theory, and lay foundation for future evolution study of motion signals.

动态视觉信号类似于人类的肢体语言，是动物通讯信号的重要组成部分，广泛存在于动物界。经典适应性理论认为，动物通讯信号的表达受环境因素影响较大，具有较高的可塑性。但近期研究发现动物固有特性，如“个性”，会降低信号表达的可塑性。目前相关研究主要局限于声音和颜色信号，而对自然界极为常见的动态视觉信号研究很少，我们推测：动态视觉信号的表达也应受动物“个性”的影响。我们拟以青海沙蜥为模型，对动态视觉信号与个性的相关关系进行研究。我们将采用蜥蜴机器人、立体摄像技术和最新的3D信号量化技术解析青海沙蜥动态视觉信号的表达（如速度和频率），并在自然环境下采用行为学方法量化“个性”特征（如胆量和攻击性）。在控制个体表型和生境差异的前提下，通过数学模型检测“个性”对信号表达的影响，并比较这种关系在不同年龄和性别间的差异。研究结果将有助于拓宽目前的信号理论，并为深入研究动物动态视觉信号结构、功能和进化提供重要线索。

动态视觉信号是动物通讯信号的重要组成部分，广泛存在于动物界。动态视觉信号结构、功能以及表达影响机制的解析是当前动物通讯行为研究的热点之一。基于近期动物通讯信号的相关研究结果，推测动态视觉信号的表达可能受动物自身个性的影响，但目前缺乏相关证据的支持。本项目选择具有较复杂动态视觉信号的青海沙蜥作为研究对象，通过立体摄像技术、最新的3D信号量化技术解析青海沙蜥在领地守卫中动态视觉信号的表达（如信号展示持续期、信号速度等），并在自然环境和室内实验室环境下采用行为学方法量化“个性”特征（胆量、探索性、社交性性和攻击性），通过数学模型构建，检测“个性”与动态视觉信号表达的相关关系，并比较这种关系在不同年龄（成体、亚成体）和性别（雌性和雄性）间的异同。研究结果显示：1）动态视觉信号特征（信号成分、信号速度、信号展示时间等）在不同性别、不同年龄青海沙蜥群体间存在较大的差异性；2）动态视觉信号的部分信号特征可有效传递领主个体的攻击意图，是一种重要的领地守卫信号；3） 不同测试环境（自然环境和室内实验室环境）对青海沙蜥个性测量结果无显著影响；4）青海沙蜥个性特征整体不具有“年龄差异”，但存在较强的“性别差异”（雄性多为“外向型”），特别是在亚成体群体；5）动物个性对动态视觉信号的表达具有较大影响，相比于“内向型”个体，“外向型”个体在信号表达上更迅速、更强烈，但这种影响在不同性别和不同年龄群体中的表现模式有差异。研究结果加深了对动态视觉信号结构和功能的理解，有助于建立更普遍的动物信号理论；同时也拓展了动物个性理论的内涵。.