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2014年 第34卷 第3期    刊出日期：2014-08-15

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论文

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普氏蹄蝠下丘谐波主频神经元的时程选择性

彭康 王靖 杨明建 李玉兰 付子英 唐佳 陈其才

2014, 34(3):  209. 

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为探讨下丘(Inferior colliculus,IC)回声定位信号主频范围内的神经元的时程选择性,在自由声场刺激条件下,我们在4 只普氏蹄蝠的IC 采用不同时程的声刺激,研究了神经元的时程选择性。通过在体细胞外记录,共获得56 个声敏感下丘神经元,其记录深度、最佳频率和最小阈值的范围分别为1547 - 3967 (2878. 9 ±629.1)μm,20 -68 (49.0 ± 11. 1)kHz 和36.5 -95. 5 (59. 8 ±13. 0)dB SPL。根据所记录到的下丘神经元对不同时程的声刺激的反应,即对不同时程的选择性(Duration selectivity),将其分为6 种类型:短通型(Short-pass,SP,n = 11/56)、带通型(Band-pass,BP,n = 1/56)、长通型(Long-pass,LP,n = 5 /56)、反带通型(Band-reject,BR,n = 3 /56)、多峰型(Multi-peak,MP,n =6 /56)和全通型(All-pass,AP,n =30 /56)或非时程选择型(Nonduration-selective,NDS)。通过比较普氏蹄蝠下丘谐波主频内和主频外神经元的时程选择性,我们发现处于回声定位信号主频范围内神经元(n =32)比主频外神经元(n = 24)具有更短的最佳时程和更高的时程选择性。结果提示,在普氏蹄蝠回声定位过程中谐波主频内神经元较谐波主频外神经元发挥了更为重要的作用。

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普氏蹄蝠下丘对回声定位信号恒频成分的群体加工

徐娜 李娟 石青 付子英 唐佳 陈其才

2014, 34(3):  217. 

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利用听觉诱发电位和计算机叠加平均技术研究了普氏蹄蝠下丘(Inferior colliculus,IC)500-4 000 μm 记录深度间,神经元群对3 个谐波恒频(Constant frequency,CF) 声刺激(CF1 -CF3 )的反应。结果显示,在蝙蝠回声定位信号CF 成分刺激下,其IC 的诱发电位包括2 -4 个波,在1 000 μm 以下的记录区域,3 种刺激均能诱发on-off 反应,on-反应的幅度均在3 000 μm 达最大之后减小(P < 0.001),而潜伏期则逐渐缩短(P < 0.001);CF2 能诱发大幅度的off-反应,而CF1 、CF3 诱发的off-反应幅度较小,随着记录深度的增加,CF2 (P <0. 001)的off-反应潜伏期逐渐缩短,而CF1 (P > 0. 05)和CF3 (P >0. 05)的潜伏期则无此单调性。结果表明神经元群体加工CF1 - CF3 的on-反应存在一致性变化,提示其对行为相关的声信号加工可能存在频率层间复杂的相互作用;对CF 信号加工的off-反应对主频附近声较敏感,提示其可能在恒频-调频蝙蝠的多普勒频移、捕获振翅昆虫信息或种间交流中起着某种作用。

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西双版纳地区降雨和食物资源可获得程度对犬蝠分娩时机的影响

乐新科 郭熊 杨松滔 唐占辉 冯江

2014, 34(3):  225. 

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繁殖是动物权衡不同自然选择压力和自身生理限制的结果。蝙蝠的繁殖受气候(温度、光周期和降雨量)和食物资源等非生物因素影响。本文通过野外调查犬蝠食物资源、设网捕捉和标志重捕的方法研究西双版纳地区降雨、食物资源可获得程度对犬蝠分娩时机的影响。研究发现,随着3 - 8 月降雨量逐渐增加(19.82 -41.13 kg/ m2 ),犬蝠取食的植物种类呈明显的增加趋势(4 - 9 种)。幼蝠捕捉量与植物资源可获得程度呈显著正相关关系(r = 0. 94,P = 0.01)。西双版纳犬蝠虽然具有一年两次动情和分娩的能力,但是绝大多数个体一年只分娩一次,且集中于3 -5 月。犬蝠分娩时机的选择使得幼蝠飞行学习和捕食时间与食物资源可获得程度高峰期相吻合,有利于提高幼体的生存适合度。

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食物大小对棕果蝠和犬蝠取食行为的影响

邵永刚 刘志霄 刘奇 陈毅 张礼标

2014, 34(3):  232. 

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按照最优化觅食理论,动物在取食时需在能量获取与捕食风险之间权衡。本文通过室内行为实验,研究两种旧大陆果蝠棕果蝠和犬蝠对食物大小的选择规律与取食策略。按体积由小到大将苹果分为Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型4 种类型的食物块,通过红外相机观察果蝠对不同大小食块的取食情况,并就其对各类型食块的取食率、取食次数和停留时间进行统计分析。结果表明:这两种果蝠对Ⅱ型和Ⅲ型食块的取食率显著高于Ⅰ型和Ⅳ型;对Ⅰ型食块的取食次数显著高于Ⅱ型和Ⅳ型;对Ⅳ型食块的停留时间显著高于Ⅰ型和Ⅱ型。它们在摄取体积较小的食块时,以取走后进食为主要取食方式,但摄取大体积食块时则主要在原地进食。取食过程中,果蝠优先选择大小适于搬运的食块,是捕食风险与能量收益权衡的结果。

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在不同状态和生境复杂度中大蹄蝠回声定位叫声的可塑性

李艳丽 邵永刚 刘志霄 刘奇 陈毅 张佑祥 张礼标

2014, 34(3):  238. 

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蝙蝠回声定位声波的可塑性对其适应不同状态、生境以及捕食和社会交流具有重要的作用。为进一步研究大蹄蝠的回声定位声波在不同状态和生境下的可塑性,通过室内行为实验,对大蹄蝠在4 种不同状态(室内飞行、静息、布袋内和手持)和4 种不同生境复杂度(室外、室内0 棵树、室内1 棵树、室内5 棵树)条件下飞行的回声定位声波特征进行研究。结果表明:大蹄蝠的回声定位声波为CF - FM 型,通常连续发出2 - 4 个脉冲组成一个脉冲组。对比大蹄蝠在4 种不同状态下的回声定位叫声发现,主频按静息、布袋内、手持、飞行的顺序依次降低,后端FM 频宽则按手持、布袋内、飞行和静息的顺序依次变短;而脉冲间隔和脉冲时程则均按静
息、飞行、布袋内、手持的顺序依次增加。对比大蹄蝠在4 种不同生境复杂度中飞行的回声定位叫声发现,主频按室外、室内0 棵树、室内1 棵树、室内5 棵树依次提高,而脉冲时程及脉冲间隔则依次缩短;室外放飞条件下的后端FM 频宽比室内飞行的短。研究结果说明,大蹄蝠在不同状态、不同生境复杂度条件下的回声定位叫声具有明显的可塑性和生境适应性。

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日本伏翼的翼型、回声定位信号及出飞时间特征

邵伟伟 韦力 胡开良 林植华 张礼标

2014, 34(3):  245. 

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对日本伏翼的翼型、回声定位信号及晚间出飞时间进行研究。结果表明,日本伏翼的翼型具有高翼载、低翼展比和中等偏高的翼型特征。日本伏翼发出具有1 - 2 个谐波结构的调频型(FM)回声定位信号叫声,其叫声时程、主频率的平均值分别为3.26 ms 和56. 27 kHz,所有叫声特征参数,个体间变异系数CVb 比个体内变
异系数CVw 大。日本伏翼的晚间出飞时间具有明显月变化,与当地日落时间、气温呈现显著相关。通过与文献比较,发现日本伏翼的回声定位信号特征与录音状态、飞行生境有关;此外,晚间出飞时间存在一定的地理差异。本研究结果将为蝙蝠回声定位信号特征的种属特异性及其生境选择的进一步研究提供有用的信息。

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河南省洞栖蝙蝠的多样性与保护

卜艳珍 王艳梅 刘伟 余燕 贺新平 彭天 牛红星

2014, 34(3):  252. 

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2011 年6 月至2013 年7 月,利用雾网和抄网捕捉蝙蝠,采用直接计数、拍照等方法统计蝙蝠的数量,调查了河南省60 个洞穴中蝙蝠的种类、数量及分布,根据蝙蝠的外形及头骨特征鉴定种类,计3 科6 属17 种,其中易危(VU)物种3 种,近危(NT)和无危(LC)物种各7 种。马铁菊头蝠和菲菊头蝠为河南省广布种。依据洞穴的开发情况和人类入洞活动的频度等,评估洞穴的干扰程度,30 个洞穴属严重干扰,10 个洞穴属轻度干扰,20 个洞穴属自然状态。依据洞穴中蝙蝠的种类、数量及濒危程度,将洞穴的相对重要性划分为4 个级别,级别1 和多数级别2 的洞穴具有大的空间和复杂的洞穴系统,这些洞穴既是蝙蝠的繁殖地又是冬眠场所,其中栖息的蝙蝠种类多且数量大。对洞穴的总长度、最大宽度和最大高度进行了测量,比较4 个级别洞穴的测量数据,级别1 洞穴的总长度、最大宽度、最大高度的平均值明显大于其他级别。目前,多数洞穴未得到很好的保护,由于旅游开发等原因,洞栖蝙蝠正面临着严重的生存危机。

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中华菊头蝠MHCⅡ-DRB 基因遗传多态性及进化

赵云蛟 李丹 徐玉琸 朱屹然

2014, 34(3):  262. 

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采样自云南同一种群的中华菊头蝠共16 个个体,用于DRB 基因的分子进化和多态性研究。利用翼膜组织提取DNA 基因组,并PCR 克隆测序分析。获得了相差3 bp 的两种不同长度序列类型,A 序列类型263 bp,在研究群体中有15 个等位基因;B 序列类型260 bp,在研究群体中有8 个等位基因。在分析的74 个氨基酸变异位点上检测到12 个正向选择位点。在9 个个体中检测到分布频率最高的等位基因,也有多个等位基因只存在一个个体中。单个个体中最多存在6 个等位基因。遗传多态性分析表明中华菊头蝠DRB 基因具有较高的多态性。中华菊头蝠DRB 基因可能至少存在3 个重复座位。利用已发表的翼手目DRB 第二外显子序列构建的系统进化树表明中华菊头蝠MHCⅡ-DRB 基因处于独立进化支。

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艾氏管鼻蝠种群遗传结构初步研究及其分类探讨

徐忠鲜 余文华 吴毅 李锋 陈柏承 原田正史 本川雅治 龚粤宁 李玉春

2014, 34(3):  270. 

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艾氏管鼻蝠是2009 年发表的新种,其体型较小,外形与金管鼻蝠极其相似,本文以广东采集的艾氏管鼻蝠线粒体部分COI 序列片段为分子标记,对其种群遗传结构进行了初步分析,并与金管鼻蝠形态进行比较,对2个种的外形特征及分类地位进行了探讨。结果表明: (1) 本研究获得的艾氏管鼻蝠序列与BOLD 数据库中的“金管鼻蝠”序列聚为一支,遗传差异极小; (2)华南区域艾氏管鼻蝠并非单系,其种群遗传结构与种群地理分布模式不一致,贵州、广东与越南、老挝种群的亲缘关系较广西种群更近; (3)现有数据库及国内部分研究中鉴定的“金管鼻蝠”实际应为艾氏管鼻蝠。

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海南和广西中蹄蝠形态及Cyt b 基因序列的比较

赵乐桢 卜艳珍 贺新平 周会先 余燕 牛红星

2014, 34(3):  278. 

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中蹄蝠亚种的划分、分布及有效性尚不清楚,国内学者的观点不一致。为了探讨中国不同地区中蹄蝠的形态差异和亚种分化,运用软件SPSS 13. 0 对广西和海南中蹄蝠的17 项外部形态和25 项头骨指标进行主成分分析和判别分析,并用Mega 5 软件比较了它们的线粒体Cyt b 基因序列的差异,结果表明广西和海南的中蹄蝠在外形及头骨形态上均有明显差异,两地中蹄蝠外形6 项指标、头骨10 项指标有明显差异的个体数超过75% ,两地样本的Cyt b 基因序列分歧度为3. 7% - 4.4%,外形、头骨及Cyt b 基因序列的差异均已达到亚种分类水平,海南和广西的中蹄蝠应为不同的亚种。

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犬蝠夜栖息地及夜栖息巢特征的初步研究

刘奇 沈琪琦 黄继展 陈毅 赵娇 邵永刚 孙云霄 简汉彪 李志锐 吴作谦 陈珉 张礼标

2014, 34(3):  286. 

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广东省蝙蝠新纪录——大黑伏翼

张礼标 刘奇 沈琪琦 朱光剑 陈毅 赵娇 刘会 孙云霄 龚粤宁 李超荣

2014, 34(3):  292. 

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我国翼手类分子系统地理学研究进展

林爱青 孙克萍 冯江

2014, 34(3):  298. 

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近25 年,分子系统地理学研究发展迅速,成为进化及生态学领域一研究热点。翼手目动物具有独特的表型特征和生态属性。对其开展分子系统地理学研究有助于揭示该类群种群遗传现状、地理分布格局及其形成过程。本文从研究种类、方法、内容及成果方面总结了我国翼手类分子系统地理学研究进展,并分析了今后应完善的方面。

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蝙蝠回声定位声波的可塑性及其生态适应

林洪军 王磊 冯江

2014, 34(3):  307. 

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蝙蝠通过调节回声定位声波特征来满足自身的感官需求,表现出回声定位声波的可塑性及其对生态环境与需求的适应。声波频率、强度、脉冲持续时间和间隔时间等特征与蝙蝠所处的生态位密切相关,声波可塑性在蝙蝠进化过程中起着至关重要的作用。本文结合马铁菊头蝠(Rhinolophus ferrumequinum)和大趾鼠耳蝠(Myotis macrodactylus)回声定位声波可塑性的研究,从回声定位声波的方向性、目标距离、环境复杂度和应对干扰4个方面总结了蝙蝠如何通过改变回声定位声波特征来满足自身在导航和捕捉猎物过程中的感官需求与生态适应,并阐述了回声定位声波可塑性的研究现状,为开展蝙蝠声学和行为学研究提供参考。

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蝙蝠体型性别二态性研究现状与展望

吴慧 江廷磊 冯江

2014, 34(3):  313. 

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动物体型性别二态性(Sexual size dimorphism,SSD)是存在于动物界的普遍现象,作用于某一性别体型的选择压力与作用于另一性别体型的选择压力大小或方向的不同被认为是SSD 产生的原因。伦施法则认为,在雄性体型比雌性体型大的动物类群中,SSD 随体型增大而增大,相反地,在雌性体型比雄性体型大的生物类群中随体型增大而减小。本文从动物体型性别二态性产生的原因及规律方面概述了其研究现状,以及蝙蝠性别二态性研究的进展,并提出关于蝙蝠体型性别二态性尚未解决的科学问题及未来的研究展望。