翼手目(蝙蝠)是仅次于啮齿目的第二大哺乳动物类群,是唯一真正会飞的哺乳动物。蝙蝠既能发出声信号(回声定位声波和交流声波)用于导航、定位和交流,也能凭借多样的行为展示来维持社群结构稳定。蝙蝠常常为了争夺有限的资源,而频繁的发生冲突,伴随着复杂多变的打斗行为展示(图1),是研究动物打斗行为进化的理想类群。
图1蝙蝠打斗行为谱(改引自Pervushina et al., 2012)。
在蝙蝠的打斗行为谱中,有两种行为特别常见:推挤型打斗和拳击型打斗。推挤型打斗是指用身体或头部推挤对手,试图取代对手的栖息位置(图2a);拳击型打斗是指用前臂手腕快速拳击向对手,直到对手后退(图2b)。调查发现,一些蝙蝠仅展示推挤型,一些仅展示拳击型,而另一些既有推挤型展示也有拳击型展示。这些独特的展示行为为研究其行为进化提供了一个绝佳的机会。
图2蝙蝠打架行为展示类型。(a)推挤型打斗,(b)拳击型打斗。
此外,蝙蝠还拥有一种独特的栖息神技——倒挂休息。倒挂休息姿势又可分为接触倒挂式和自由倒挂式。接触倒挂式是指双腿抓握物体倒挂的同时,双臂还接触栖息物体或同类个体身体表面(图3a);自由倒挂式是指双腿抓握物体倒挂的同时,双臂不接触任何物体表面,“双手”完全解放(图3b)。考虑到蝙蝠的冲突常发生在栖息期间,倒挂休息姿势将会影响打斗行为展示的使用类型,因此蝙蝠栖息姿势类型可能是打斗行为展示进化的一个重要因素。
图3 蝙蝠栖息姿势类型。(a)接触倒挂式,(b)自由倒挂式。
研究人员通过结合文献和视频搜索、邮件问卷调查及自己实地录制四种方法,在全球共收集了10科71种蝙蝠的打斗行为数据(图4a),发现亲缘关系较近的蝙蝠物种要比亲缘关系较远的类群具有更相似的行为展示,例如所有的狐蝠科蝙蝠的打斗行为均为拳击型展示,蝙蝠科中除大鼠耳蝠为拳击型打斗外,其余均为推挤型打斗。同时,发现蝙蝠的祖先最有可能使用“拳击型”,而“推挤型”和“拳击+推挤型”在进化过程中独立演化形成(图4b)。此外,还发现栖息姿势影响了打斗行为类型的进化,即自由倒挂式的蝙蝠要比接触倒挂式的蝙蝠更倾向采用“拳击型”(图4c)。这可能是因为自由倒挂式的蝙蝠能够利用它们解放的“双手”进行争斗,而接触倒挂式的蝙蝠由于“双手”与物体表面接触,更倾向使用头或身体去推挤对方,而不是用它们“忙碌”的“双手”去攻击对手。这项研究扩展了我们对动物打斗行为进化的认识,并强调了栖息姿势在驱动打斗行为进化中的重要性。上述研究结果以“Resting posture drives the evolution of agonistic displays in bats”为题发表在Evolution。
图4(a)蝙蝠物种全球采样点;(b)重建祖先状态下的71种蝙蝠的系统发育树;(c)栖息姿势与拳击或推挤打架行为的概率关联。
这些工作率先较系统、全面地对蝙蝠物种的打斗行为进化机制进行了研究,研究结果对深入理解哺乳动物冲突过程中行为设计和进化具有重要科学意义,有助于理解人类冲突与合作行为的起源和进化,并可为动物管理和保护提供科学依据。
河北师范大学青年教师张春棉为论文的第一作者,生命科学学院吉立根和李子骥是论文的共同第一作者。河北师范大学青年教师孙淙南和东北师范大学江廷磊教授为论文共同通讯作者,东北师范大学冯江教授和普渡大学Jeffrey R. Lucas教授为合作作者。这些工作得到了国家自然科学基金青年项目(32300392)和面上项目(32371562)、河北省自然科学基金青年项目(C2023205010;C2023205017)、河北省引进留学人员资助项目(C20230345)、博士后面上资助(2023M730913)和中央高校基本科研业务费(2412023YQ002)的资助。
转载自“动物行为学家”公众号
