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遗传学家探索蝙蝠发声的关键

Dec 26, 2016 No Comments

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“Bat 1K”科研项目将对1000多种蝙蝠进行DNA测序。

在自然界中,有一些蝙蝠能够像鸟儿和人类一样鸣啼或唱歌。但它们到底是如何学会特有的鸣叫以及调子的呢?为了解开这个谜题,科学家们对1000多种蝙蝠进行了基因测序。

11月14日,美国神经科学学会(Society for Neuroscience)在加利福尼亚州圣地亚哥举办年会时,当众宣布了一个名为“Bat 1K”的项目。该项目的组织者希望能进一步了解这种飞行类哺乳动物:它们如何利用回声在黑暗中导航?它们强劲的免疫系统(能够免受埃博拉病毒的侵袭)是怎么回事?以及,它们为何拥有相对较长的寿命?

来自荷兰奈梅亨马普心理语言学研究所(Max Planck Institute for Psycholinguistics)的一位神经科学家、同时也是该项目的共同负责人Sonja Vernes表示,与它们类似的物种——诸如鸟类和鼠类——的基因组已被人们所熟识,但蝙蝠的情况人们至今却仍然一无所知。

来自柏林自由大学(Free University)的行为生态学家Mirjam Knörnschild告诉我们,有些种类的蝙蝠会呈现某些咿呀发声的行为,其中包括高声鸣啼、啁啾、尖叫、鸣啸和啭鸣声。这些鸣唱等声音都是从它们的前辈身上学来的。蝙蝠们在求偶期及交配期都会使用这类声音,特别是在它们从其对手那儿抢回食物,或者护卫自己领域的时候。

Knörnschild表示,目前为止,科学家们只研究了50种蝙蝠的发声情况,对它们交流情况的了解程度比鸟类的要少得多。其中,科学家已发现有四种蝙蝠除了相互学习之外,还向其父亲以及其它成年雄性学习发声,正如我们的孩子一点点地向父母学习说话一样(S. C. Vernes Psychon. Bull. Rev. http://doi.org/btcf; 2016)

 

鸣唱之课

表象的背后又是什么呢?遗传学研究确证,蝙蝠体内至少有一种基因(被命名为FOXP2, M. Knörnschild Curr. Opin. Neurobiol. 28, 80–85; 2014)与语言相关。已知这个基因在人类学习语言、鸣禽学习发声中起作用。不过,参与“Bat 1K”项目的研究人员希望能发现其它参与蝙蝠交流行为的基因,也希望能发现更多种类的蝙蝠具有学习鸣唱、啼叫及其它发声的能力。对此,Knörnschild表示,这种能力并非是一种稀有特征,他现在越来越确信,蝙蝠的发声学习是一套连续的整体。

伯克利加利福尼亚州立大学(University of California)的神经生物学家Michael Yartsev表示,蝙蝠的回音定位能力也被研究了很多年,这部分是因为人们对声呐和雷达装置的应用。然而,蝙蝠声音的交流和社交行为是如何驱动它们去学习鸣唱和发声的呢?科学家们对此却知之甚少。他告诉我们,关于蝙蝠学习发声的研究“几乎完全是空白”——这就好比是60年前人们研究鸣禽时的情形。


原文检索:
http://www.nature.com/polopoly_fs/1.20997!/menu/main/topColumns/topLeftColumn/pdf/nature.2016.20997.pdf
文佳/编译

百态
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