雄性维多利亚裙风鸟通过动态节奏舞蹈创造引导雌性选择的感官轨迹

【字体: 时间:2025年09月30日 来源:Current Biology 7.5

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  本研究揭示了维多利亚裙风鸟(Ptiloris victoriae)求偶舞蹈的节奏机制,通过分析713次求偶表演发现,成功交配的舞蹈均达到速度平台期(300ms间隔),最大舞蹈速度是交配成功的最强预测指标。研究首次证实鸟类求偶表演中存在精确的加速-平台期动态结构,为动物舞蹈表演的进化提供了感官轨迹选择的新视角。

  
在动物界的求偶展示中,鸟类天堂(Paradisaeidae)的表演可谓最为绚丽多彩。这些鸟类以其复杂的"舞蹈"表演而闻名,然而这些表演的节奏组织和时间结构如何影响交配决策,长期以来一直是个未解之谜。维多利亚裙风鸟(Ptiloris victoriae)作为澳大利亚亚热带雨林特有的鸟类天堂物种,其求偶表演包含两个阶段:静态的"圆形翅膀"姿势和动态的"交替翅膀拍打"展示,后者涉及头部和翅膀的节奏性交替运动。
研究人员在2022-2023年两个繁殖季节使用运动触发相机陷阱记录了野生裙风鸟的展示行为。通过对12只成年雄性的643个视频记录(包含713次求偶互动)进行详细分析,他们开发了该物种的详细求偶行为谱,并手动注释了580次针对接收者的交替翅膀拍打表演。
研究的关键技术方法包括:使用运动触发相机陷阱进行野外行为记录,建立详细的行为谱系统进行视频注释,采用分段线性回归分析节奏结构,使用音频分析软件(Praat)进行精确节奏测量,以及运用广义线性混合效应模型(GLMM)统计分析交配成功与节奏特征的关系。
节奏动态的量化分析
研究发现雄性裙风鸟以极慢的速度开始舞蹈,第一次和第二次翅膀拍打之间的间隔约为1.5秒,然后逐渐加速,每次翅膀拍打的间隔时间持续减少约50毫秒。当雌性在展示台上停留足够长时间时,舞蹈达到一个速度平台期,平均IOI(inter-onset interval)约为300毫秒,比起始速度快约五倍。
只有在速度平台期,雄性才会突然闪烁其明亮的黄色口腔;这种展示要求它们将头部向前转动并定位在翅膀之间,从而阻止鸟喙划过飞羽产生高振幅的喙刮声。口腔闪烁持续1.82±1.11秒,每次包含6.60±4.26次翅膀拍打。
展示动态引导雌性选择
所有以交配结束的展示都达到了速度平台期,但只有23.4%的观察到的交替翅膀拍打展示明显达到了速度平台期。这意味着在绝大多数情况下,接收者在雄性能够展示最大展示速率(速度平台期)之前就离开了展示台。
达到速度平台期的展示通常比没有达到的展示加速速率更高。没有达到速度平台期的展示每次翅膀拍打减少43毫秒的间隔持续时间,比达到速度平台期的展示每次拍打慢13毫秒。这表明即使加速幅度的轻微变化也可能导致接收者在雄性能够展示其最大表演能力之前离开展示地点。
节奏性能预测交配成功
研究人员通过广义线性混合效应模型(GLMM)分析了四个节奏参数与交配成功的关系:节奏加速强度、速度平台期的平均IOI、速度平台期IOI的标准化成对变异指数(nPVI)以及口腔闪烁次数。
平台期较快节奏(较低平均IOI)显著预测交配成功。节奏加速和平台期IOI的nPVI效应相对较小,但当将节奏变异性指标改为变异系数(CV)时,节奏加速的效应不再显著。尽管这些效应仅提供提示性证据,但结果强烈表明雌性交配决策主要由最大舞蹈性能的变化驱动——即平均速度平台期IOI。
讨论与意义
该研究揭示了裙风鸟求偶表演中独特而节奏复杂的时空结构,雄性首先以缓慢的加速运动开始,然后创造一个刺激的"大结局"来引导雌性选择。性信号的感官轨迹可能是配偶选择的核心目标,驱动着复杂动物舞蹈表演的进化。
动态信号特性在野外动物的注意力限制中可能是必要的,它们必须选择性地关注相关线索 amid 竞争性刺激。研究结果表明,雌性选择基于雄性舞蹈表演的综合感官轨迹,雄性裙风鸟通过动态、节奏协调的运动和声音创造这种轨迹。
这项研究为了解动物表演中节奏信号动态的感知效应提供了重要见解,代表了感官剥削假说的逻辑延伸,可能为复杂求偶舞蹈的进化精细化和多样化提供解释。尽管动态感觉处理支撑着我们物种对音乐和舞蹈的欣赏,但许多其他动物在求偶期间也参与动态、节奏复杂的表演,这些表演通常以特定序列组织。信号动态因此可能具有多样化的感觉认知效应。
该研究提出了一个重要问题:求偶中的动态感官轨迹是否在接收者中唤起认知动态的"审美"轨迹?无论如何,这项研究提出了关于与节奏处理相关的认知机制如何引导雌性选择,从而塑造多样化动物舞蹈表演进化的重要问题。
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