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【字体：大中小】 时间：2011年06月16日 来源：生物通

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　　来自中科院生物物理研究所的研究人员发表了题为“Ultrasonic frogs show extraordinary sex differences in auditory frequency sensitivity”的论文，发现了超声蛙听觉频率灵敏度显示非同寻常的性别差异。这一研究成果公布在《Nature Communications》杂志上。

生物通报道：来自中科院生物物理研究所的研究人员发表了题为“Ultrasonic frogs show extraordinary sex differences in auditory frequency sensitivity”的论文，发现了超声蛙听觉频率灵敏度显示非同寻常的性别差异。这一研究成果公布在《Nature Communications》杂志上。

文章的通讯作者和第一作者是生物物理所的沈钧贤研究员，其研究组近期的研究方向是用生物声学、神经生理学与神经解剖学等技术，以小鼠、蝙蝠和蛙为对象，探索声通讯行为基本特征及其神经机制。目前已经取得了一些重要的学术成就，对生物声学和听觉神经科学有关领域有重要影响。

声通讯在蛙繁殖行为中起着重要作用。已证实雄凹耳蛙有超声通讯能力，但还不清楚雌蛙是否以超声通讯。生物物理所沈钧贤研究员及同事进行声学、电生理学及激光测振实验发现，将雄凹耳蛙求偶声回放给雌蛙，记录到雌蛙对正常范围叫声的反应（趋声，有时还发出雌蛙特有的高频短声），但对超声范围(频率高于20千赫)的求偶声没有反应。

雌蛙中脑听觉电生理研究进一步证实：在超声范围内观测不到雌蛙有听觉反应。激光多普勒测振实验也提示，雌蛙鼓膜对超声不敏感。他们认为，凹耳蛙听觉存在显著的性别差异：雄蛙进化了超声听觉，而雌蛙听不见超声。在脊椎动物中，凹耳蛙是唯一已知听觉性别差异如此巨大的物种。

2006年沈钧贤研究员作为同等贡献第一作者，在Nature发表文章，报道了在湍流附近栖息的凹耳蛙(Amolops tormotus)有特殊声通讯能力的重要发现。揭示了凹耳蛙是第一个有超声听力的两栖动物，在强环境噪声条件下用高频声信号通讯，可能是适应喧闹生境、发声及听觉系统"协同进化“的结果。

2008年他又作为第一作者和通讯作者，在Nature发表文章，报道了雌性凹耳蛙（Odorrana tormota）即将排卵之前，发出短促而高频的超声信号，明显不同于雄蛙的广告声。通过回放雌蛙的超声求偶声，发现雄蛙不仅增加了叫声活动，并趋近声源。雄蛙一听到雌蛙叫声，经常调准朝向，以非凡的精确度长距离地跳向喇叭。从而揭示了凹耳蛙进化了一个令人惊讶地发育良好的高频声通讯系统，这是对急流噪声环境的一种适应。

（生物通：万纹）

原文摘要：

Ultrasonic frogs show extraordinary sex differences in auditory frequency sensitivity

Acoustic communication has an important role in the reproductive behaviour of anurans. Although males of the concave-eared frog (Odorrana tormota) have shown an ultrasonic communication capacity adapted to the intense, predominately low-frequency ambient noise from local streams, whether the females communicate with ultrasound remains unclear. Here we present evidence that females exhibit no ultrasonic sensitivity. Acoustic playback experiments show that the calls from male evoke phonotaxis and vocal responses from gravid females, whereas the ultrasonic components (frequencies above 20 kHz) of the calls do not elicit any phonotaxis or vocalization in the females. Electrophysiological recordings from the auditory midbrain reveal an upper frequency limit at 16 kHz in females. Laser Doppler vibrometer measurements show that the velocity amplitude of the tympanic membranes peaks at 5 kHz in females and at ~7 kHz in males. The auditory sex differences in O. tormota imply that ultrasonic hearing has evolved only in male anurans.

作者简介：

沈钧贤研究员
Junxian Shen, Professor

专家类别: 研究员

简历 & 研究组工作摘要：
1968－1980 中国科学院生物物理研究所助理研究员
1981－1983 德国波鸿Ruhr大学访问学者
1983－1986 生物物理所助理研究员
1986－1994 生物物理所副研究员
1994 至今生物物理所研究员博士生导师，中国科学院研究生院教授博士生导师。现任《生物物理学报》编委《昆虫学报》编委，期刊e-Biophysics副编辑，东亚生物物理学术会议执会，亚洲生物物理联合会执委会委员，中国生物物理学会副理事长，中国科协第七次全国代表大会代表

主要研究方向：动物声通讯及听觉信息加工

近期（06－08）主要工作和进展
用生物声学、神经生理学与神经解剖学等技术，以小鼠、蝙蝠和蛙为对象，探索声通讯行为基本特征及其神经机制，取得了较系统的、创造性学术成就，对生物声学和听觉神经科学有关领域有重要影响：
1. 作为第一作者和通讯作者，2008年在Nature发表文章，报道了雌性凹耳蛙（Odorrana tormota）即将排卵之前，发出短促而高频的超声信号，明显不同于雄蛙的广告声。通过回放雌蛙的超声求偶声，发现雄蛙不仅增加了叫声活动，并趋近声源。雄蛙一听到雌蛙叫声，经常调准朝向，以非凡的精确度长距离地跳向喇叭。从而揭示了凹耳蛙进化了一个令人惊讶地发育良好的高频声通讯系统，这是对急流噪声环境的一种适应。
2.作为同等贡献第一作者，2006年在Nature发表文章，报道了在湍流附近栖息的凹耳蛙(Amolops tormotus)有特殊声通讯能力的重要发现。本原创性成果揭示了凹耳蛙是第一个有超声听力的两栖动物，在强环境噪声条件下用高频声信号通讯，可能是适应喧闹生境、发声及听觉系统"协同进化“的结果。
3.检测声源空间位置是动物声通讯与听觉功能的一项重要内容。用胞外电生理记录技术，研究了蝙蝠、小鼠听皮层与下丘听觉神经元的方向敏感性，证实哺乳动物初级听皮层对空间听觉起作用；下丘有空间锐调谐听觉神经元。这是对两篇Science文章（Middlebrooks et al, 1994, 264: 842-844；Manabe, Suga & Ostwald, 1978, 220: 339-34)的重要修正。