<p>利用可追蹤的小褲子和&ldquo;青蛙水療中心&rdquo;，斯坦福大學領導的一個團隊對雄性和雌性兩棲動物如何在周圍環(huán)境中導航進行了首次已知的比較研究。</p> <p>&nbsp;</p> <p>斯坦福大學生物學家勞倫&middot;奧康奈爾(Lauren O 'Connell)在厄瓜多爾的實地考察地點抱著一只Diablito毒蛙。(圖片來源:諾拉&middot;莫斯科維茨)</p> <p>&nbsp;</p> <p>這項研究由斯坦福大學生物學家Andrius paukonis和Lauren O 'Connell共同領導，在厄瓜多爾和法屬圭亞那對三種毒蛙進行實地研究，測試了兩種關于空間技能性別差異的假設。<img src="https://news.stanford.edu/wp-content/uploads/2022/12/IMG_2456-1-555x833.jpg" width="555" height="833" />&nbsp;</p> <p>他們的發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了一個長期存在的解釋，即為什么男性的空間能力往往比女性強，并為一個不太被廣泛接受的假設提供了證據(jù)，即性激素可能會作為副作用影響空間能力。這項研究發(fā)表在11月15日的《eLife》雜志上。</p> <p>&nbsp;</p> <p><span class="h1"><strong>空間技能</strong></span></p> <p><br />導航能力是兩性之間存在差異的一個關鍵特征。在一些嚙齒類動物和人類中，雄性傾向于比雌性更好地導航，但原因尚不完全清楚。</p> <p>&nbsp;</p> <p>奧康奈爾是人文科學學院的生物學助理教授，他解釋說:&ldquo;在許多哺乳動物中，男性活動更多，空間技能更發(fā)達。&rdquo;&ldquo;因為空間能力的性別差異在一夫一妻制物種中并不存在，研究人員提出，這是一種與交配策略的性別差異相關的適應性特征。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>這一觀點被稱為適應性專門化假說，是對哺乳動物行為性別差異的主要解釋，盡管除了對嚙齒動物的研究外，對這一理論的測試很少，而且尚無定論。另一個與之競爭的理論叫做雄激素溢出假說，該理論認為雄性哺乳動物具有更好的空間技能，這是雄性激素水平較高的意外副作用。雄性激素是包括睪丸激素在內(nèi)的一組性激素。</p> <p>&nbsp;</p> <p>paukonis和O 'Connell想在野生的非哺乳動物物種中測試這些假設，這是以前從未做過的事情。</p> <p>&nbsp;</p> <p>毒蛙是這項研究的完美對象，因為幾個密切相關的物種在空間行為、親代照顧和交配策略上都有非常不同的范圍。毒蛙物種的各種行為為奧康奈爾和她的團隊提供了一個自然實驗，來測試兩種關于空間技能性別差異的理論。</p> <p>&nbsp;</p> <p>青蛙育兒入門<img src="https://news.stanford.edu/wp-content/uploads/2022/12/study_species_frogsinspace_tracking_v2-555x366.jpg" width="555" height="366" />&nbsp;</p> <p>對毒蛙來說，養(yǎng)育子女是一件復雜的事情。雄性通常會照顧幼崽，并在雨林中導航，將蝌蚪從陸地上的巢穴轉(zhuǎn)移到森林地面上的水池或植物中。但一些毒蛙種類有雌性親代照顧或靈活的親代角色，雌雄都可以運輸和照顧幼蛙。</p> <p>&nbsp;</p> <p>當雌性是主要的照顧者時，它們把蝌蚪放在小托兒所，并通過喂它們未受精卵來補充蝌蚪的飲食。</p> <p>&nbsp;</p> <p>在這項研究中，研究人員追蹤了三種毒蛙的運動，并測試了它們的雄激素水平&mdash;&mdash;棕色的亮腿毒蛙，這種毒蛙靈活但主要由雄性親代照顧，黃色和黑色背的染色毒蛙，由雄性親代照顧，以及銹紅色的Diablito毒蛙，它由雌性親代照顧。</p> <p>&nbsp;</p> <p><span class="h1"><strong>穿著小褲子追蹤青蛙</strong></span></p> <p><br />在鮮艷的紅色、陽光般的黃色和豐富的棕色中，雄性和雌性的毒蛙是引人注目的藝術品。但是，在泥濘的雨林中追蹤一只青蛙，即使它的顏色很鮮艷，也絕非易事。<img src="https://news.stanford.edu/wp-content/uploads/2022/12/P6140043-555x370.jpg" width="555" height="370" />&nbsp;</p> <p>為了應對這一挑戰(zhàn)，pakukonis發(fā)明了裝有無線電追蹤裝置的迷你鋼絲泳褲。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;在讀博士期間，我開始對研究熱帶毒蛙的空間行為感興趣，&rdquo;paukonis說，他目前是O 'Connell實驗室的博士后學者，但在維也納大學讀博士時發(fā)明了可追蹤褲子。</p> <p>&nbsp;</p> <p>paukonis說:&ldquo;微型跟蹤標簽以前曾用于兩棲動物和其他動物，但在雨林中跟蹤小型移動青蛙需要重新設計標簽設計和跟蹤方法。&rdquo;&ldquo;最大的挑戰(zhàn)之一是設計和完善一種青蛙背帶，它可以適合小到兩厘米(不到一英寸)的青蛙!&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>奧康奈爾解釋說，他的&ldquo;青蛙褲子&rdquo;(研究人員稱之為&ldquo;青蛙褲子&rdquo;)的創(chuàng)新設計使研究人員能夠在森林中找到青蛙，估計每只青蛙的活動范圍大小，并在它們被移動后追蹤它們回家的路徑，以測試它們的空間技能。</p> <p>&nbsp;</p> <p>在每只青蛙被移動之前和之后，研究人員通過一個小型青蛙水療中心(一個部分裝滿水的玻璃容器)評估每只青蛙的雄激素水平。合著者卡米洛&middot;羅德里格斯(Camilo Rodriguez)是維也納大學(University of Vienna)的研究生，即將成為斯坦福大學(Stanford)博士后研究員。他采用了從魚類身上收集雄激素的技術。</p> <p>&nbsp;</p> <p>奧康奈爾解釋說:&ldquo;青蛙在易位前后都要在浴缸里呆半個小時。&rdquo;青蛙將激素釋放到水中，然后，&ldquo;我們在實驗室從洗澡水中提取激素。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p><span class="h1"><strong>穿著小褲子旅行</strong></span></p> <p><br />一旦青蛙穿上可追蹤的褲子，重新安置，并洗澡，研究人員就會跟蹤青蛙，以評估它們的導航能力。合著者雪莉&middot;詹妮弗&middot;塞拉諾&middot;羅哈斯和丹尼爾&middot;阿里&middot;沙伊克維奇是奧康奈爾實驗室的兩名研究生，他們跟蹤了許多青蛙。<img src="https://news.stanford.edu/wp-content/uploads/2022/12/femotrack_AN_1825_20160218-555x370.jpg" width="555" height="370" />&nbsp;</p> <p>Serrano Rojas說:&ldquo;在追蹤這些毒蛙的過程中，最引人注目和令人驚訝的部分是看到它們沿著一條筆直的軌跡回家，這對光腿毒蛙來說尤其如此。&rdquo;&ldquo;小青蛙怎么能這樣在森林里穿行呢?&rdquo;這個問題仍然讓我們感到好奇和驚訝。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>研究人員在現(xiàn)場捕捉了200多只毒蛙，并將它們安置在離它們的領地50或200米的地方，測試了毒蛙的導航能力和空間記憶能力。如果青蛙從放養(yǎng)地移動50米，在3天內(nèi)走完70%以上的距離，如果移動200米，在6天內(nèi)走完70%以上的距離，就被認定為成功回家。</p> <p>&nbsp;</p> <p>研究人員預測，他們的研究結(jié)果將支持適應性專業(yè)化假說。</p> <p>&nbsp;</p> <p>奧康奈爾說:&ldquo;我們預計，在父親照顧后代的物種(光輝腿和染色毒蛙)中，雄性會更擅長空間任務，而在母親照顧后代的物種(Diablito毒蛙)中，雌性會更擅長空間任務。&rdquo;&ldquo;但事實并非如此。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>正如預期的那樣，雄蛙比雌蛙更快更準確地導航回家。但是當把雌性染毒蛙移到離家200米遠的地方時，它們的導航比雄性(提供親代照顧的性別)更準確。此外，在Diablito毒蛙中，雌性具有更復雜的空間行為和更大的活動范圍，雌性并沒有比雄性更好的導航能力。</p> <p>&nbsp;</p> <p>研究人員發(fā)現(xiàn)，雄性毒蛙&mdash;&mdash;不管它們是否提供親代照顧&mdash;&mdash;通常更有探索性，根據(jù)歸巢實驗期間所做的跟蹤，它們的雄激素水平與雄激素溢出假說一致。</p> <p>&nbsp;</p> <p>Shaykevich說:&ldquo;看到動物在實驗室之外的自然棲息地中表現(xiàn)得很有啟發(fā)性。&rdquo;&ldquo;對我來說，把實驗室工作與野外動物研究結(jié)合起來的重要性真的很深。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>競爭利益:勞倫&middot;A&middot;奧康奈爾(Lauren A O&rsquo;connell)是《eLife》雜志的評論編輯。</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南者留學態(tài)度觀點。</p> </blockquote>