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《科学》:裸鼹鼠聚居地方言由“女王”决定 独特的啁啾

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发表于 2021-2-7 12:20:21 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 邓文龙 于 2021-2-7 12:41 编辑

作者: Rochelle Buffenstein

来源:《科学》 发布时间:2021/2/1 15:36:37

裸鼹鼠聚居地方言由“女王”决定

鼹鼠的声音,每个群体都有自己独特的啁啾,其特征是不同的声波模式和音调。(维基百科:啁啾(Chirp)zhōu jiū 是指频率随时间而改变(增加或减少)的信号。其名称来源于这种信号听起来类似鸟鸣的啾声。)

研究人员记录并分析了166只来自不同种群的裸鼹鼠问候时发出的唧唧声。 图片来源:MAX DELBRüCK CENTER FOR MOLECULAR MEDICINE

裸鼹鼠可能不是最吸引人的啮齿动物,但它仍然是颇受关注的动物。这些皮肤上无毛的、大部分是盲聋的动物,生活在多达300个个体的群体中,它们用高音吱吱声交流。现在,研究人员发现,像人类和许多鸟类一样,鼹鼠群落也有自己的方言,而这些方言是由它们的蚁后保留下来的。

奥地利维也纳大学的进化生物学家、并未参与这项研究的Tecumseh Fitch说:“这项研究令人兴奋,因为它首次提供了啮齿类动物学习声音的证据。更多的研究可能会帮助科学家更好地理解包括人类在内的群居动物复杂的发声是如何进化的。”

裸鼢鼠以一大堆奇怪的特征而闻名:它们很少得癌症,比其他啮齿类动物活得更久,对疼痛有很高的耐受力。研究人员从20世纪70年代开始对它们产生兴趣,因为它们也是哺乳动物中罕见的一个例子,就像蜜蜂和蚂蚁一样,生活在由一个雌性首领或“鼠后”统治的工蜂群体中。科学家们知道裸鼹鼠用唧唧声交流,但直到现在,他们还不知道它们的叫声有多复杂。

这项新研究首先记录了裸鼹鼠相遇时发出的问候声:一种轻柔的唧唧声。在两年多的时间里,研究人员在德国和南非的实验室里记录了166只生活在7个种群的动物中超过36000只这种唧唧声。

为了弄清楚这些声音的含义,该团队开发了一种软件,可以根据声音的声学特征自动分类这些声音。该程序可以识别特定鼹鼠的声音,揭示出每个群体都有自己独特的啁啾,其特征是不同的声波模式和音调。研究小组21-1月29日在《科学》杂志上报告说,当科学家回放这些声音时,这些啮齿类动物更有可能用唧唧声来回应来自它们自己的栖息地的声音。

为了确定这些动物是对它们群体的方言而不是熟悉的声音做出反应,研究人员创造了一种具有特定群体方言特征的人工声音。他们发现,鼹鼠更有可能对来自所在种群的人造声音做出反应,而不是对来自外部种群的信号做出反应。

“它们能识别自己的方言。”研究共同作者、德国国家分子医学中心(MDC)的Alison Barker说,她花了好几个月的时间听这些啮齿类动物说话,现在她可以用耳朵识别每个种群的方言了。

研究人员认为,鼹鼠发展出方言是为了发现闯入者。裸鼹鼠对外来者非常暴力,通常会杀死入侵者。研究人员说,因为它们生活在黑暗中,几乎看不见东西,所以使用声音是它们识别入侵者的最好方法。

“它们非常排外,想要确保呆在自己的部落里。”共同作者、MDC的Gary Lewin说,“掌握一种方言是保持社会纽带鲜活的一种方式。”

研究小组进一步表明,裸鼢鼠在很小的时候就会学习种群的方言。当研究人员将新生的幼崽安置在外部领地时,这些孤儿在6个月内就学会了新领地的方言。

然而,就像人类语言一样,裸鼹鼠的方言也会随着社会的变化而消失。在实验过程中,两个鼠后被推翻并杀害。她们所在种群的方言逐渐消失,直到一位新的裸鼹鼠“女王”被选出,一种新的方言才被建立起来。Barker说,“没有女王,殖民地的一些成员变得自由了,它们开始放弃方言,用自己的方式说话。”巴克还不知道君主是如何控制臣民说话的方式的。

“这是一项优雅且技术精湛的研究。”芝加哥伊利诺斯大学的生物学家Thomas Park说,他已经研究裸鼹鼠超过20年了。他希望看到更多关于幼崽的研究,“梳理出哪些声音是遗传决定的,哪些是后天习得的。”

Park和该研究的作者都认为,鼹鼠可以帮助科学家更好地了解不同动物的语音交流是如何进化而来的。Barker和Gary Lewin的研究小组已经开始在啮齿动物基因组中研究语言进化的痕迹。Lewin说:“如果我们发现是什么构成了鼹鼠的社交性大脑,这将给我们深入了解是什么使人类发声和社交。”(来源:中国科学报 冯维维)

相关论文信息:https://doi.org/10.1126/science.abf7962

https://science.sciencemag.org/content/371/6528/461

http://paper.sciencenet.cn/htmlp ... 15235525861154.shtm

https://www.linkresearcher.com/t ... e-ac92-2c44bf98f72c

啁啾: https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%95%81%E5%95%BE  
https://baike.baidu.com/item/%E5%95%81%E5%95%BE



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 楼主| 发表于 2021-2-7 12:55:14 | 显示全部楼层
本帖最后由 邓文龙 于 2021-2-7 12:56 编辑

裸鼹鼠:没想到吧,我还会说方言

原理

2021/02/05
论文一
论文二
论文标题:Colony-specific dialects of naked mole-rats
作者:Rochelle Buffenstein
期刊:Science
发表时间:2021/01/29
数字识别码:10.1126/science.abf7962
摘要:Oral communication is an essential component of vertebrate social living. Even so, few animals are vocal learners. Rather, in most species vocalizations are instinctive, immutable, and genetically determined. Humans, whales, and songbirds are well-known exceptions, with elaborate language learned in early life using vocal mimicry, thereby creating distinctive geographic dialects or accents. These vocalizations nevertheless retain acoustic flexibility. On page 503 of this issue, Barker et al. (1) show that unlike other rodents, the almost blind, highly social, yet xenophobic, naked mole-rat has a colony-specific greeting—the soft chirp—that is learned in early life and facilitates recognition of colony members and thereby helps maintain colony cohesiveness. This soft-chirp signature appears to be modulated by the matriarch, or “queen.” Should she die, or new colonies form by fission or outbreeding, after a period of acoustic variability the dialect once again becomes fixed and specific to the colony when a new queen is established.
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所属学科:
动物学


(领研网导读 阿金)裸鼹鼠属于动物王国中最擅长合作的群居动物。本研究发现裸鼹鼠最常见的发声方式——柔声哼唧,用来在群体成员之间传递信息,而且不同群体还创造出各自的方言。裸鼹鼠个体优先响应家族群的方言哼唧声,而在出生后不久就在其他群成长的裸鼹鼠会习得该群所使用的方言。失去女王导致方言凝聚力下降,新女王崛起后又重现方言的现象表明方言的完整性部分地受女王掌控。

今天的故事,又与这位位列“神奇动物之最”名单中的裸鼹鼠(Heterocephalus glaber)有关。不过这一次,我们要谈论的不是出现在它们身上的种种医学奇迹,而是它们的一项特殊技能——科学家发现,这些小小的啮齿类动物居然会!说!方!言!这项有趣的研究发表在了最新的《科学》杂志,并登上了杂志封面。



裸鼹鼠是一种群居动物,并且它们是动物王国中合作性最强的群体之一。一个裸鼹鼠群体中生活着许多工鼠,以及一只负责繁殖的鼠后,它们有着清晰的分工,合作融洽。每个个体都知道自己的级别和必须完成的任务,并且通常都能很好地将任务完成。




在数百万年的时间里,光秃秃的裸鼹鼠抛弃了一切需要耗能的非生存所必需的功能或器官,比如它们的皮毛,使它们成为了有着惊人能力的神奇动物。| 图片来源:Felix Petermann / MDC



但是在已经形成的裸鼹鼠群体中,来自其他群体的“外来”裸鼹鼠是不受欢迎的。可以说,裸鼹鼠是种极端排外的小动物。有研究人员猜测这可能与它们在东非栖息地的干燥平原上,存在长期的食物短缺问题有关。



裸鼹鼠的群居行为有着许多有趣的现象。一直以来,科学家并不了解这些小家伙们是如何维持这种高度有序的社会结构的。在一项新研究中,已经对裸鼹鼠进行了约20年研究的神经科学教授Gary Lewin注意到,裸鼹鼠非常“健谈”,如果站在它们的“家”门口仔细听,就能听见它们总是轻声地发出叽叽喳喳,或咕噜咕噜的声音。这不禁让Lewin想知道:它们的声音是否具有社会功能?



为了分析裸鼹鼠的语言,Lewin的研究小组在两年的时间里,记录了来自7个裸鼹鼠群体中的166只个体发出的36,190个啁啾声(柔和的唧唧声)。参与了这项研究的数学家Grigorii Veviurko设计了一种计算机程序,用它来分析每个个体发声时的声学特性。从而使得研究人员得以对8种与声音有关的因素,比如声谱图中的高度或不对称程度等,进行收集和比较。



在仔细地分析了裸鼹鼠互相问候时发出的唧唧声后,研究人员发现,在每个群体内,裸鼹鼠都会通过发出声音,特别是常见的“啁啾”声,来向其他群体成员传递信息,并由此建立一套独特的群体性“方言”,这种方言因群体而异,每个群体的方言都不一样。



研究人员可以借助计算机程序来分辨每只裸鼹鼠的声音,并检测同一个群体的裸鼹鼠发出的声音的相似性。但是,裸鼹鼠自己能意识到这一点吗?它们能否通过声音来识别彼此?能否通过方言将“自己人”与“外来者”区别开来?



为了找到这些问题的答案,论文的第一作者Alison Barker设计并进行了几个实验。



在第一个实验中,她反复将一只裸鼹鼠放入两个通过管道连接的房间里:在一个房间中,裸鼹鼠能听到其他裸鼹鼠发出的哼唧声;但在另一个房间里就完全无法听到。实验表明,裸鼹鼠总是立即奔向那间能够听到哼唧声的房间。如果听到的声音是来自与被测试裸鼹鼠相同的群体的个体,那么被测试的裸鼹鼠会立即发出声音进行回应;但如果听到的声音是来自其他群体的个体,被测试的裸鼹鼠就会保持沉默。



因此,研究人员得出推断,裸鼹鼠能够识别它们自己的方言,并会有选择性地对此作出反应。在一个裸鼹鼠群体内发展出的方言,可以增强群体内的裸鼹鼠之间的凝聚力和归属感。



为了进一步确保被测试裸鼹鼠的确是对方言做出的反应,而不是因为其他因素,比如是对它们所熟悉的某个裸鼹鼠个体的声音作出的反应,研究人员在实验中加入了人工声音。这些人工声音具有每种方言的特征,但又不像任何一个特定个体。结果发现,裸鼹鼠仍然会对计算机发出的哼唧声作出回应,并且即使在能听到熟悉的方言那间房间里有“外来者”的气味,这个实验也仍然奏效。表明裸鼹鼠的确是对方言做出的反应,而不是对气味。



那么,这种群体上的差异是由什么决定的?



在进一步实验中,研究人员将3只失去父母的裸鼹鼠幼崽放在另一个裸鼹鼠群体中,让它们在“外来”群体中成长。六个月后,计算机程序的分析结果显示,寄养的幼崽已经学会了新群体的方言。这表明,这种表现在群体上的方言差异是文化性的,而非基因性的。



并且,研究人员还偶然地发现了另一个有趣的事实,那就是群体性的方言与鼠后有关。在研究过程中,有一个裸鼹鼠群体在短时间内相继失去了两只鼠后,在随后的“无主”状态下,群体中的其他裸鼹鼠的叫声的变化开始比通常情况下更明显,由方言所产生的凝聚力大大降低。直到几个月后,当另一个地位崇高的雌性成为新鼠后时,方言的凝聚力才得以恢复。



这表明一只裸鼹鼠鼠后不仅负责着群体中的繁殖任务,它还需要在控制和维持方言的完整性方面起着决定性作用。当鼠后更替,方言也会随之发生变化。


一直以来,语言的多样性都是人类所拥有的一个非常特别的属性。不同国家的人说着不同的语言;即便是相同国家的不同地区、不同城市的人,都可能说着不同的方言。我们常常能够通过一个人的语言、方言,来识别对方来自何方。然而,新的研究提醒着我们,人类并非是唯一可以通过语言的多样性来加以区分的物种。




这种“健谈”的动物,或许能为人类的文化进化提供重要洞见。| 图片来源::Felix Petermann / MDC



正如Lewin所说:“人类和裸鼹鼠之间的共同点似乎比之前认为的要多。裸鼹鼠的语言文化早在人类存在之前就已经形成了。我们的下一步,是要找出在这种动物大脑中支持这种现象的机制,因为这可以为了解人类文化是如何进化的提供重要洞见。”



#创作团队:

文字:糖兽

图片:雯雯子 & 岳岳子

#参考来源:

https://www.mdc-berlin.de/news/p ... -rats-speak-dialect

https://science.sciencemag.org/content/371/6528/503

https://science.sciencemag.org/content/371/6528/461

#图片来源:

封面图:Colin Lewin

插图:Felix Petermann / MDC

https://www.linkresearcher.com/t ... e-ac92-2c44bf98f72c

 楼主| 发表于 2021-2-7 13:14:14 | 显示全部楼层
本帖最后由 邓文龙 于 2021-2-7 14:08 编辑

裸鼹鼠

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裸鼹鼠
Nacktmull.jpg
保护状况

无危(IUCN 3.1)[1]
科学分类编辑
界:        动物界 Animalia
门:        脊索动物门 Chordata
纲:        哺乳纲 Mammalia
目:        啮齿目 Rodentia
属:        裸鼢鼠属 Heterocephalus
种:        裸鼹鼠 H. glaber
二名法
Heterocephalus glaber
Rüppell, 1842
Heterocephalus glaber dis.png
裸鼹鼠的活动范围


裸鼹鼠(学名:Heterocephalus glaber)是一种分布于东非部分地区的挖掘类啮齿目动物,也是目前被分类于裸鼹鼠属下的唯一物种。它是仅有的两种真社会性哺乳动物之一(另外一种是达马拉兰鼹鼠),但由于对其真社会性有争议,和其它满足 Wilson (1971) 定义的哺乳动物的存在,这个定义还有待讨论。[2]。


目录
1        生活习性
2        特殊能力
3        其他
4        参考资料
生活习性

隧道中的一群裸鼹鼠



母裸鼹鼠



进食中的裸鼹鼠

每群裸鼹鼠有一只相当肥硕的王后和几只雄鼠,其余无论雌雄均为工鼠,工鼠可能受王后尿中外激素的抑制而失去了生殖能力,专门负责采集食物、为王后保温、挖掘隧道等。一窝裸鼹鼠平均有七八十只,最多能达300只,但是每只工鼠的体重大约只有30克[3]。

特殊能力
它们特殊的身体机能令其可在恶劣的地下环境里繁衍,包括[4][5]:

皮肤痛觉的缺失;
非常低的代谢率,使它可以有一般老鼠长10倍的30年寿命;
哺乳类动物当中唯一具备体温调节功能的冷血物种[6],使之能够承受异常高温;
身体机能几乎不会退化;
癌症发病几率很低;
到死前都可以繁殖后代;
不怕吃到有毒植物;
没有氧气也能存活一段时间[7]
随年龄增长,死亡率低于其他哺乳动物[8]
由于裸鼹鼠与人类基因的DNA有高达80%到93%相同,英国牛津大学的科学家认为裸鼹鼠的长寿秘密应该同样可应用到人体,令人类延寿至200岁[4][5]。

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%A3%B8%E9%BC%B9%E9%BC%A0



Nature:揭示裸鼹鼠抵抗癌症的新秘密:

2020年7月9日讯/生物谷BIOON/---根据一项新的研究,裸鼹鼠(naked mole-rat)可以活很长时间,并且由于它们体内阻止癌细胞增殖的特殊条件,它们对癌症具有非凡的抵抗力。了解这些非凡的动物对癌症几乎完全免疫的原因,可以提高我们对人类癌症早期阶段的了解,并带来预防或更好治疗癌症的新方法。相关研究结果近期发表在Nature期刊上,论文标题为“Transformation of naked mole-rat cells”

使裸鼹鼠与众不同的是微环境---由细胞和它们周围的分子组成的复杂系统,包括免疫系统。这些研究人员认为,与这种微环境的相互作用是阻止癌症初期发展成肿瘤的原因,而不是之前认为的健康细胞内存在的抗癌机制。

https://news.bioon.com/article/6758486.html



永远年轻?裸mole鼠可能知道秘密:

https://science.sciencemag.org/c ... ?intcmp=trendmd-sci

裸鼹鼠到人类

https://journals.physiology.org/ ... iews_TrendMD_1&

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