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雄激素对无尾两栖类鸣叫行为的调控及机制

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2024-11-20 11:00

收稿日期:20091225接受日期:20100227作者简介:王玉胜(1984~),男,学士,研究方向:生物化学与分子生物学,Emai:lwangkeran1984@126.com*通讯作者Correspondingauthor,Emai:lyxd@cqnu.edu.cn雄激素对无尾两栖类鸣叫行为的调控及机制王玉胜1,2,丁利2,崔建国2,唐业忠2,余晓东1*(1.重庆师范大学生命科学学院,重庆400047;2.中国科学院成都生物研究所,成都610041)摘要:鸣叫行为是无尾两栖类常见的行为,对其生存和繁殖具有重要意义。虽然目前没有一致的证据,但研究结果暗示了很多无尾两栖类动物的广告和攻击鸣叫行为与其体内雄激素水平密切相关。已有的研究表明,雄激素对无尾类发声器官的肌肉以及运动神经元有重要影响。另外,在无尾类脑部与发声的相关核团中发现雄激素受体的表达。注射精氨酸加压素(AVT)也可以增加蛙类的广告鸣叫及降低释放鸣叫。这些都暗示了激素对无尾类鸣叫行为具有重要作用,但其确切机制尚不清楚。本文通过对已做相关研究的所有物种进行系统发育分析,发现中枢神经与鸣叫行为相关的精氨酸加压素系统具有高度的进化保守性,而与鸣叫相关的性激素作用系统可能是多次独立起源的。关键词:无尾两栖类;雄激素;精氨酸加压素;广告鸣叫;释放鸣叫;系统发育中图分类号:Q959.5;Q958.1文献标识码:A文章编号:1000-7083(2010)05-0647-05TheMechanismsandRegulationofAndrogensinAnuranVocalBehaviorWANGYusheng1,2,DINGLi2,CUIJianguo2,TANGYezhong2,YUXiaodong1*(1.CollegeofLifeSciences,ChongqingNormalUniversity,Chongqing400047,China;2.ChengduInstituteofBiology,ChineseAcademyofSciences,Chengdu610041,China)Abstract:Vocalbehaviorisuniversalinanuranamphibiansandisveryimportantfortheirreproduction.Althoughthereisnoconsistentevidence,manyresearcherssuggestedthatvocalbehaviorofanuranamphibianswerecloselyrelatedtothecirculatinglevelsofsexualhormones.Inanurans,somestudiesshowedthatandrogenshadasignificanteffectonmusclesofvocalorgansaswellasvocalmotorneurons.Inaddition,itwasdiscoveredthattheandrogenreceptorswereexpressedinvocalizationregionsoftheamphibiansbrain.Allstudiessuggestedthatandrogenswereveryimportantforvocalbehavior,althoughthemechanismswerestillunknown.Applicationofargininevasotocin(AVT)greatlyincreasedlevelsofadvertisementcallsanddecreasedreleasecalls.Basedonphylogeneticanalysis,thispaperreviewedtherelationshipbetweenhormonesincludingsexhormonesandAVT,andvocalproductionandperceptionthroughallanuranspeciesstudiedtodate.WefoundthatinanuranbrainstheAVTsystemrelatedtovocalbehaviorswereveryconservativewhilethesexhormonesystemsinvolvedinvocalcommunicationmighthaveoriginatedindependentlyfromvariedtaxaofanuran.Keywords:anuranamphibian;androgen;argininevasotocin;advertisementcal;lreleasecal;lphylogeneticdevelopment通过鸣叫进行种间和种内通讯是无尾两栖类动物的普遍特征(Walkowiak,2005)。无尾类动物的鸣叫对其繁殖起重要作用。根据鸣叫的不同功能,可分为广告鸣叫(advertisementcall)、争斗鸣叫(aggressivecall)、释放鸣叫(releasecall)、示警鸣叫等类型。无尾类动物依赖不同的鸣叫来传递特定的信息,例如,在繁殖状态下,雄性发出广告鸣叫或求偶鸣叫(matingcall)来吸引雌性;而当其他雄性接近时,则发出争斗鸣叫驱赶前来竞争的雄性(Wells,1988)。由此可见,鸣叫是无尾类动物信息传递的重要手段,对其生存、繁衍和进化具有重要意义。雄激素属甾类激素,主要由动物的睾丸产生,此外,肾上腺皮质和卵巢也能分泌少量的雄激素。大量研究显示,雄激素水平与鸣叫行为密切相关:温带地区的蛙类体内睾酮水平呈季节性波动(Lichtetal,1983;Pierantonietal,1984),而且鸣叫频次与血浆睾酮水平的季节性波动呈显著正相关(Townsent&Moger,1987;Solis&Penna,1997)。但雄激素是如何调控无尾类动物鸣叫行为的?其机制又是怎样的?根据已有的研究,本文对以上问题从广告鸣叫及其他类型的鸣叫、发声器官和神经系统三个方面做一综述。1雄激素对广告鸣叫的调节广告鸣叫是无尾类动物与繁殖有关的重要的行为,一般由雄性发出,具有吸引雌性和(或)广告领地的作用,其机制的研究受到了广泛的关注。一些经典实验的结果,如去势后雄蛙Hylacinerea、Xenopuslaevis的鸣叫终止,而外源补充睾酮后重新发出鸣叫(Schmidt,1966a;Kelley&Pfaf,f1976;Wet647四川动物2010年第29卷第5期SichuanJournalofZoologyVol29No52010