一些蝙蝠像鸟类和人类一样唱歌或鸣叫。但它们如何学习鸣叫和旋律仍然是一个谜——科学家们将尝试通过对1000多种蝙蝠物种的基因组进行测序来解开这个谜团。
这个名为“蝙蝠1K”的项目于11月14日在加利福尼亚州圣地亚哥举行的神经科学学会年会上宣布。其组织者还希望更多地了解这种飞行哺乳动物在黑暗中通过回声定位导航的能力、它们能够摆脱埃博拉病毒的强大免疫系统以及它们相对较长的寿命。
“鸟类和小鼠等所有其他物种的基因组都已被充分理解,”荷兰奈梅亨马克斯·普朗克心理语言学研究所的神经遗传学家、该项目的联合主任索尼娅·维尔内斯说。“但我们对蝙蝠基因还一无所知。”
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德国柏林自由大学的行为生态学家米里亚姆·克诺恩希尔德说,一些蝙蝠表现出咿呀学语的行为,包括吠叫、喋喋不休、尖叫、口哨和颤音。幼年蝙蝠会从年长的雄性导师那里学习歌曲和其他声音。它们在求偶和交配期间、觅食时以及在保卫领地免受竞争对手侵害时使用这些声音。
克诺恩希尔德说,科学家迄今为止只研究了大约50种蝙蝠物种的声音,他们对蝙蝠交流的了解远不如对鸟类的了解。迄今为止,已经发现有四种蝙蝠物种可以相互学习声音,从它们的父亲和其他成年雄性那里学习声音,就像孩子逐渐从父母那里学习说话一样。
这四个物种是:大囊翼蝠(Saccopteryx bilineata)、埃及果蝠(Rousettus aegyptiacus)、苍矛鼻蝠(Phyllostomus discolor)和巨矛鼻蝠(Phyllostomus hastatus)。这些蝙蝠在地理位置、发声的性别和年龄以及声音的频率和类型方面表现出多样性。
有翼的歌手
基因研究已经确定了蝙蝠中至少有一种与言语和语言相关的基因,称为FOXP2。已知该基因在人类学习语言和鸣禽的声音学习中也起作用。在这些物种中发现的FOXP2版本通常非常相似,但蝙蝠是一个例外。克诺恩希尔德说,FOXP2在蝙蝠中的进化似乎比人类中更加多样化。原因是一个谜。
蝙蝠1K项目的研究人员预计会发现其他基因也参与了交流,并且更多种蝙蝠物种具有学习歌曲、鸣叫或其他声音的能力。“这不是一种罕见的特质,”克诺恩希尔德说。“我越来越相信,蝙蝠的声音学习存在一个连续统,而且比仅仅四种物种更广泛。”
蝙蝠的回声定位能力已被研究多年,部分原因是其在声纳和雷达中的应用。但加州大学伯克利分校的神经生物学家迈克尔·亚特谢夫说,科学家们对驱动蝙蝠学习歌曲和声音的声学交流和社会行为知之甚少。蝙蝠声音学习的研究“几乎完全未被开发”,他说——将其比作60年前对鸟鸣的研究状态。
维也纳大学的认知生物学家特库姆塞·菲奇说,鸣禽已被详细研究,尤其是斑胸草雀(Taeniopygia guttata),它很容易在实验室中繁殖。但鸟类没有哺乳动物的大脑,也不使用喉咙发出声音。一些哺乳动物,包括大象、鲸鱼、鳍足类动物和海豚,表现出声音学习能力,但蝙蝠更易于研究。“我希望蝙蝠将成为声音学习的模型物种,”菲奇说。
本文经许可转载,并于2016年11月18日首次发表。