近日，安徽师范大学生命科学学院教授张方课题组首次证实蛙类中存在眨眼视觉信号，表明这种信号交流不仅仅局限于少数灵长类动物，而同样可能存在于其它脊椎动物中。相关研究成果日前发表于《当代生物学》。

抱对的凹耳蛙（上雄下雌）。张方课题组供图

雄性凹耳蛙。张方课题组供图

眨眼是具有活动眼睑的动物类群所特有的行为。一般地，眨眼分为生理性眨眼和作为社交信号的眨眼。

“生理性眨眼是一种生理性调节反应，例如通过眨眼排出误落眼中的异物。另外一种是把眨眼作为一种交流信号，目前的研究认为这种行为仅限于人类和一些灵长类动物。”张方向《中国科学报》介绍。

在动物进化史上，蛙类祖先是第一种登陆生活的类群，现存蛙类几乎都具有眼睑结构，可以完成眨眼动作。

在性选择研究中，对于雌蛙会选择什么样的雄蛙，国内外已经有非常多的研究，但是对于雌雄蛙近距离求偶互动过程尚不清楚。

凹耳蛙是我国的特有物种，是第一个被证实可以采用超声通讯的蛙类，现分布于安徽、浙江、江苏、江西、福建等省的少数溪流。

张方介绍，在前期的野外观察中，他们注意到凹耳蛙在抱对前表现出频繁的眨眼行为。他们推测，眨眼行为可能在雌性凹耳蛙性选择中起着重要作用。

为此，张方课题组通过控制抱对实验、视频回放实验和野外自然抱对实验，证实了该假设。即雌性凹耳蛙会向“心仪”的雄蛙发出眨眼信号，收到眨眼信号的雄蛙才能顺利抱对，否则会被雌蛙踢开。

具体来说，控制抱对实验是指将两只雄性凹耳蛙与一只雌性凹耳蛙放置在一起，观察眨眼行为对于凹耳蛙抱对的影响。

每年的3月底4月初，凹耳蛙会进入繁殖期。此时，张方等人就会前往黄山寻找凹耳蛙，录制雌性凹耳蛙眨眼行为。后期经过技术处理，最终以视频的方式播放给雄性凹耳蛙“看”。这种就是视频回放实验。

张方介绍，他们将两台同型号的显示屏放在雄性凹耳蛙面前，一台显示屏中的雌蛙是眨眼的，另一台显示屏中的雌蛙是不眨眼的（左右屏呈现的是同一只雌蛙），再来观察雄性凹耳蛙如何选择。

早期在做视频回放实验时，由于学生忽略了凹耳蛙和其他蛙类一样是“近视眼”。实验时，他们发现，雄性凹耳蛙对眨眼或不眨眼的雌蛙都没有任何反应。后来，他们缩短屏幕与雄性凹耳蛙之间的距离，解决了该问题。

前两个实验都是在控制条件下进行的。在自然环境中，凹耳蛙也会产生同样的反应吗？这也是此次研究的难点，在野外记录到凹耳蛙完整的自然抱对过程。

“这需要极大的耐心，我们常常是拿着红外摄像机进行跟踪，拍摄了几个小时，也没有任何结果。”张方说。

对此次研究成果，《当代生物学》几位审稿专家均给予了高度评价，“我认为这是一篇有趣的文章，它强调了一个事实，即动物可以通过微妙的行为向彼此发出信号，从我们人类的角度来看，这些行为很容易被认为是微不足道的。”“非人类动物的眨眼行为通常很少被研究，因此在这一领域的工作是有价值的。”

张方说，“这项研究成果是蛙类通讯行为方向的一次重大突破，对于认识动物视觉信号的起源与进化具有重要启示意义。”

张方推测，来自性选择和栖息地环境的压力可能共同推动了雌性凹耳蛙将眨眼作为社交信号的进化。这也是张方课题组下一步的研究方向。（来源：中国科学报 王敏）

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.cub.2024.01.023