多模态通讯信号在大蹄蝠领域冲突行为中的特征和功能研究

Animals communicate using multiple sensory channels simultaneously, a phenomenon known as multimodal communication. Multimodal communication is especially important for courtship, predation and territory defense. Why animals use multimode signals to communicate which is one of the core and popular issues in behavioral ecology and animal communication. The previous studies focused on characteristics and function of multimodal signals in the forage and courtship contexts rather than roost territory, and quite a few studies have taken into account the natural variation in performance within and between each modality to determine their relative contribution to signal function and signal efficacy. In this case, this will lead to understand unilaterally and imperfectly the design and function of multimodal signals. In this study, we selected the Great Himalayan leaf-nosed bat with a wide distribution and the complex vocal repertoires to investigate fighting strategy, characters and functions of multimodal signals during roost territory defense by integration of behaviour observation, recordings and playback of social calls, morphological and physiological parameters. Consequently, the study will show the innovative achievements in animal integration communication. It is important to study the function and evolution of agonistic multimodal signals in mammals, and thus can provide scientific basis for bats’ training, management and their diversity conservation from the aspects of acoustics and behaviour.

多模态通讯是动物通过多种感官系统进行交流，对动物的求偶、捕食和领域防御等十分重要。为什么使用多模态通讯信号，是行为生态学和动物通讯研究领域的核心和热点问题之一。先前的研究主要关注动物取食和求偶交配领域争夺中多模块信号的特征和功能，但对栖息领域的研究较少，且稀缺信号接收者对多种信号不同量级间交互作用的动态响应研究。这将导致对动物多模态通讯信号设计和功能认识的片面性和不完整性。本项目以在中国广泛分布且主要依靠声信号在夜间活动的大蹄蝠为研究对象，通过录制其通讯叫声和打斗行为，测量形态、生理、激素和社会等级指标，结合信号接收者对多模态信号交互作用的生理和行为响应，旨在阐明大蹄蝠领域争斗策略及多模态通讯信号对领域冲突解决的作用和相对重要性。研究结果将在动物多模态通讯方面取得创新性成果，对深入研究哺乳动物多模态通讯信号的进化具有重要科学意义，从声学和行为学方面为蝙蝠驯化、管理和多样性保护提供科学依据。

多模态通讯（Multimodal communication）是动物通过多种感官途径进行交流，对动物的求偶、捕食和领域防御等尤为重要。动物为什么要使用多模态通讯信号？一直是行为生态学的核心问题之一。动物通讯信号，尤其是领域争斗中的多模态通讯信号产生的进化原因和功能并不清楚，这将导致对动物多模态通讯信号认识的片面性和不完整性。本项目以在中国广泛分布且主要依靠声信号和嗅觉信号在夜间活动的大蹄蝠（Hipposideros armiger）为研究对象，从打斗策略、声通讯、嗅觉通讯、及多模通讯这四个与蝙蝠领域冲突解决相关的主要方面入手，通过整合声音和行为录制、声音和气味回放、电生理记录等方法和技术，对大蹄蝠领域冲突过程中的打斗策略、声通讯、嗅觉通讯和多模态通讯的特征、功能以及每种通讯信号的相对重要性进行了研究，得到了以下重要结果：1）发现大蹄蝠采用自我评估策略来解决领域冲突；2）证实大蹄蝠领域叫声能够传递个体身份、身体质量、激进动机和社会等级等多种信息，具有领域防御功能，且存在显著地理变化；3）证实了大蹄蝠额腺嗅觉信号能够编码个体身份信息，在领域冲突解决中具有威胁功能；4）阐明了大蹄蝠的多模态通讯过程是以声通讯为主，嗅觉通讯为辅。本研究较系统、全面地对蝙蝠多模态通讯信号的特征和功能及其相对重要性进行了研究。研究结果对深入理解哺乳动物领域争夺过程中多模态通讯信号的设计和进化具有重要科学意义，丰富和发展了感官驱动的物种形成理论，有助于理解人类语言的起源与进化，并从声学、化学和行为学方面为蝙蝠驯化、管理和多样性保护提供科学依据。