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摘要：許多動物都依賴鳴聲信號進行交流，但聲音通訊往往受到各種環境噪音的干擾。噪音不僅干擾聲音的傳播，還嚴重影響聲音信號的檢測和識別，導致動物出現種內和種間交流障礙。流水噪音在自然界中廣泛存在，它不僅影響湍流物種的生存和繁殖，也是其進化適應的潛在驅動力。對溪流環境中動物與環境相互作用的研究，不僅有重要的進化生物學意義，也能為日益增多的人為活動對動物通訊影響的研究提供理論依據。本研究以海南島熱帶雨林中的小湍蛙(Amolops torrentis)為對象，從三個方面探究了聲音通訊在溪流環境中的適應性進化。　　1、鳴聲結構與聽覺系統的關系　　匹配過濾器假說(matched filter hypothesis)認為，聽覺系統的頻率調節與同種鳴叫的主要頻譜能量分布相互匹配。動物的鳴聲在高強度背景噪音中往往進化到很高的頻率，但無尾兩棲類聽覺系統的頻率感知范圍有限且在進化上相對保守，所以我們推測匹配過濾器假說在湍流蛙類中會受到挑戰。為驗證上述推測，我們分析了雄性小湍蛙的鳴聲和溪流噪音的特征，并測量了雌雄兩性的聽覺腦干反應(auditory brainstem response)，結果表明小湍蛙的聽覺頻率敏感性與鳴聲結構嚴重不匹配。雌性小湍蛙的聽覺敏感頻率在1.6-2kHz，這與同域分布的非湍流蛙類更接近，而與雄性的鳴叫主頻(～4.3kHz)完全不匹配。為進一步驗證雌性的選擇偏好是否隨流水噪音發生改變，我們基于上述結果合成了主頻分別為1.6kHz和4.3kHz的鳴聲刺激對，在安靜、低噪和高噪環境中開展趨聲性回放實驗。實驗結果表明，無論在安靜還是噪音環境中，雌性都明顯偏好主頻為4.3kHz的鳴聲。雄性廣告鳴叫的主頻在相對高頻，外周聽覺頻率敏感性保持在低頻，雌性對鳴聲的行為偏好在高頻，這表明流水噪音驅動了小湍蛙鳴聲信號向高頻進化，小湍蛙可能由非湍流祖先（聽覺敏感性在低頻）進化而來。上述結果還表明，雌性的選擇偏好直接由中樞聽覺系統決定，這種獨立于外周聽覺系統的進化有利于提高在噪音環境的通訊效率。　　2、流水噪音與小湍蛙鳴聲的協同通訊　　小湍蛙通常在地勢落差大、水流湍急且石頭眾多的位置鳴叫，這些微生境信息與溪流噪音密切相關，所以我們提出如下假說:流水噪音可作為反映微生境的信號在雌雄間傳遞。為驗證這一假說，我們用人工合成的高頻和低頻刺激對開展室內趨聲性回放實驗，每個刺激對中鳴聲信噪比的差異通過植入不同程度的流水噪音實現。此外，我們還評估了單獨的流水是否有吸引力。結果表明:單獨的流水噪音對雌性小湍蛙沒有吸引力，但它與鳴聲相伴存在時可以提高鳴聲的吸引力。這說明流水與鳴聲具有協同作用，溪流噪音可能傳遞石頭、地勢、水流等微生境信息。上述結果有助于我們了解性選擇在復雜生態環境中的作用。　　3、流水噪音和社群壓力對鳴叫行為的影響　　流水噪音和社群壓力都是影響小湍蛙聲音通訊和鳴聲進化的主要因素，我們評估了這兩種環境因子對其鳴叫行為的影響。結果表明:小湍蛙的鳴叫的基頻與背景噪音強度顯著負相關，音節間隔與噪音強度顯著正相關;當社群壓力增加時，小湍蛙的鳴叫時長、鳴聲間隔和音節數目均顯著減少。