개구리의 청각과 의사소통

Frog hearing and communication

개구리와 두꺼비는 구애와 짝짓기 의식 동안 다양한 소리, 호출, 노래를 만들어 낸다. 보통 수컷인 발신자들은 그들의 위치, 그들의 짝짓기 준비 상태, 그리고 그들의 영토를 지키려는 의지를 광고하기 위해 틀에 박힌 소리를 낸다; 청취자들은 전화에 응답하고, 접근하고, 침묵함으로써 응답한다. 이러한 반응은 종 인식, 짝짓기 평가, 국산화 등에 중요한 것으로 나타났다. 정상 통화와[1] 합성 통화로 재생 기술을 이용한 1930년대 로버트 카프라니카의 선구적인 실험을 시작으로 행동 생물학자와 신경생물학자들이 팀을 이뤄 개구리와 두꺼비를 청각 기능과 진화를 이해하는 모델 시스템으로 활용하고 있다. 소리의 단순성, 청각신경으로부터 신경생리학적 녹음을 만들 수 있는 상대적 용이성, 국소적 행동의 신뢰성 때문에 이제는 동물 행동의 신경적 기초의 중요한 예로 여겨지고 있다. 음향 통신은 영토 방위와 국산화, 짝짓기 모두에서 개구리의 생존을 위해 필수적이다. 개구리에서 나는 소리는 공기를 통해, 물을 통해, 기질을 통해 이동한다. 커뮤니케이션과 오디션의 신경적 기반은 인간의 의사소통에 적용되는 음향 과학에 대한 통찰력을 준다.

사운드 커뮤니케이션

행동생태학

개구리는 보기보다 더 자주 들리고, 다른 개구리(및 연구원)들은 개구리를 식별하기 위해 그들의 부름에 의존한다. 개구리가 사는 지역에 따라 1년 중 특정 시기가 남들보다 번식하기 좋고, 개구리는 종의 짝짓기 철이 아닐 때 최상의 번식지를 벗어나 살 수도 있다. 번식기에 가장 좋은 번식지로 모여 콜타임과 인지도를 겨룬다. 말라죽는 연못으로 인해 짝짓기 철이 좁은 종은 가장 왕성한 울음소리를 낸다.[2]

통화전략

남자-남성 경쟁

많은 개구리 종에서는 수컷만 부른다. 각 종은 서로 다른 부름을 가지고 있지만, 같은 종들 사이에서도 각기 다른 방언들이 다른 지역에서 발견된다. 비록 인간이 방언의 차이를 알아낼 수는 없지만, 개구리는 지역 방언을 구별한다. 예를 들어, 수컷 황소개구리는 그들의 직접적인 영토 이웃들의 전화를 인식할 수 있다. 이러한 이웃들의 부름을 무시함으로써 에너지를 절약하고, 침입자의 부름에 대응하여 공격적으로만 발성한다. 이런 식으로 호출은 영역을 설정하지만, 여성도 끌어들인다.[2] 남성들은 에너지를 덜 쓰는 경쟁이 없는 때를 위해 독대를 할 수도 있다. 다른 때, 개구리가 수백, 수천 마리의 다른 개구리들과 경쟁해야 할 때, 그들은 함께 각 개구리가 차례로 부르는 합창 소리를 연속적으로 공연한다. 후렴구의 가장 중요한 특징은 공유된 패턴이다. 이런 패턴으로 인해 익사하는 사람은 거의 없다. 한 개구리의 부름이 지배적일 수 있고 교향곡에서 응답하는 개구리의 부름을 유발할 수 있다. 통화는 신체적인 크기와 연결되어 있고 암컷은 더 활발한 통화에 끌릴 수 있다.[2] 같은 지역의 개구리들은 그들의 종 안에서 그리고 다른 종들 사이에서 합창한다. 같은 종의 개구리들은 그들의 주파수를 재조정할 것이다. 그래서 그것은 같은 종의 다른 개구리들과 구별된다. 같은 지역에 사는 다른 종의 개구리들은 더 극적으로 다른 통화 빈도를 가지고 있다.[3] 다른 종의 호출 빈도와 기간은 그 종의 암컷을 선호하는 것과 유사하게 다양하다. 다른 종의 암컷들의 신경 회로는 다양하다.

남녀 상호작용

수컷과 마찬가지로 암컷도 개개의 개구리의 미세한 차이를 구별할 수 있다. 그러나 남성과 여성은 광고 통화의 다른 부분에 적응한다. 예를 들어, 자궁내막으로 명명된 코퀴 종의 수컷은 호출의 저주파 co 부분에 더 잘 적응하는 반면, 암컷은 고주파 소음에 더 잘 적응한다.[4] 사실 부품 순서는 중요하지 않다. 마찬가지로 퉁가라 종의 암컷의 경우, 암컷 기저귀 파피야는 수컷 전화의 평균보다 낮은 "척" 부분에 치우친다.[5] 성대 반응과 접근법을 측정하는 실험은 이러한 감쇠를 보여준다.

사운드 통신 모드

통화가 공중으로 전송되는 경우가 많지만, 다른 매체가 발견된 것이다. 어떤 종들은 그들이 물속에 있을 때 부르고 소리는 물을 통해 이동한다. 이것은 많은 종들이 공기 시간을 위해 경쟁하는 지역에서 적응한다. 나린은 풀잎이나 통나무와 같은 단단한 표면을 사용하는 암컷 개구리 종을 발견했는데, 암컷 개구리 종은 짝을 유혹하기 위해 리듬 있게 두드린다. 또한, 펑은 몇몇 종의 개구리들이 초음파를 사용한다는 것을 발견했다.

사운드 프로덕션

가장 작은 개구리는 소리를 내는 데 많은 에너지를 소모한다. 발성이 이루어지기 위해서는 호흡기 기류가 폐에서 나와 후두를 지나 구강으로 들어간다. 그리고 나서 성대는 그 결과로 진동한다.[6] 또 발성근육은 수컷 봄나들이의 체중의 15%를 차지할 수 있는 반면, 같은 근육은 암컷의 3%에 불과하다. 개구리는 입 아래의 공기 주머니에서 소리를 내어 외부에서 팽창하고 수축시키는 것이 보인다. 폐에서 나오는 공기는 공기주머니로 전달되며, 이 공기는 소리를 더 크게 하기 위해 공명한다. 후두는 암컷과 크게 다르지 않지만 수컷에게서 더 크고 발달되어 있다.[5]

개구리는 대부분의 실험이 집중하는 두 가지 유형의 호출을 생성하는데, 그것은 호칭과 짝짓기 호출을 방출하는 것이다. 오직 수컷 개구리만이 육즙이 많은 암컷 개구리들을 유인하기 위해 짝짓기를 할 수 있다. 수컷 개구리와 중력이 아닌 암컷 개구리가 성적으로 활동한 수컷 개구리에 의해 붙들려지면 방출음을 낸다. 표범 개구리에는 소리 생산을 위한 세 가지 동작이 있다. 첫째, 심폐내압이 높아지는 방편으로 작용하는 체벽 모순이 있다. 둘째, 기류가 후두를 통과하기 위해서는 글로티스가 열려 있어야 한다. 셋째로 후두에서는 성대가 중간선에서 서로 반대해야 기류가 진동할 수 있다.[7] 게다가, 그들의 석방 전화와 목과 옆구리의 움직임은 후두부 통화 움직임과 상관관계가 있다. 오목귀 토렌트 개구리(Amolops tormotus)[8]의 경우 초음파 범위에서 소리를 낸다.[6] 개구리호출에 많이 관여하는 영역은 프리옵틱 영역, 메둘라-중뇌 접속부, 메둘라-스파이널 코드 접속부 등 3개 영역이다. 개구리가 짝짓기를 시작하려면 전립샘 부위가 중요하다. 중뇌와 중뇌 접합부는 호출하는 모터 패턴을 생성하는 역할을 한다. 메둘라-척추간 코드 접합부는 저손실 및 질핵을 포함하고 있으며, 이는 호출 및 호흡 운동 패턴을 구성하는 데 필수적이다.[7]

사운드 로컬리제

생물학자들은[who?] 개구리 귀는 소리를 정확히 국소화하기 위해 너무 가까이 붙어 있다고 믿었다. 개구리는 짧은 고주파 소리를 들을 수 없다. 소리는 소리가 귀마다 도달하는 시차에 의해 국부화된다. 폐 근처의 "진동점"은 소리에 반응하여 진동하며, 국소화를 위한 추가 조치로 사용될 수 있다.[2]

개구리 신경윤리의 응용

펑 박사의 연구는 개구리 의사소통의 신경 윤리를 의학에 응용한다. 최근의 보청기 프로젝트는 암컷 개구리들이 짝을 찾는 방법에 기초하고 있다. 암컷은 그의 부름으로 그들이 선택한 수컷을 알아야만 한다. 그의 전화의 발신지를 현지화함으로써 그녀는 그를 찾을 수 있다. 또 다른 도전은 그녀가 합창에 나오는 다른 많은 개구리들의 소리를 들으며 그의 부름을 현지화하고 있다는 것, 그리고 개울과 곤충들의 소음에 귀를 기울이고 있다는 것이다. 번식지는 매우 시끄러운 곳으로 암컷은 수컷의 울음소리와 다른 소리를 구별해야 한다. 주변 소음으로부터 그들이 추구하고 있는 남성의 소리 패턴을 어떻게 인지하는가는 지능적인 보청기가 사람들이 특정한 소리를 듣고 다른 소리를 취소하도록 돕는 것과 비슷하다. 근본적인 신경 메커니즘은 빠른 신경 진동과 소음을 없애기 위한 시냅스 억제다. 소리의 시기와 빈도도 개구리 의사소통에 한몫을 하며 펑의 작품에도 쓰일 수 있다. 그는 또한 지능적인 보청기를 만들기 위해 박쥐 반향 위치 지정을 연구한다. 그는 달팽이관 이식도 연구하고 있다.[9]

참고 항목

참조

  1. ^ 카프라니카 (1965)
  2. ^ Jump up to: a b c d 긴(1999년)
  3. ^ 나린스
  4. ^ 나린스와 카프라니카(1980년)
  5. ^ Jump up to: a b 맥클렐랜드, 윌친스키, 퍽, 랜드
  6. ^ Jump up to: a b Suthers, R.A.; Narins, P.M.; Lin, W; Schnitzler, H; Denzinger, A; Xu, C; Feng, A.S. (2006). "Voices of the dead: complex nonlinear vocal signals from the larynx of an ultrasonic frog". Journal of Experimental Biology. 209 (24): 4984–4993. doi:10.1242/jeb.02594. PMID 17142687.
  7. ^ Jump up to: a b Suthers, R.S. (1973). "Central Mechanisms of Frog Calling". American Zoologist. 13 (4): 1169–1177. doi:10.1093/icb/13.4.1169.
  8. ^ Schmidt, R.S. (1972). "Action of intrinsic laryngeal muscles during release calling in leopard frog". Journal of Experimental Zoology. 181 (2): 233–243. doi:10.1002/jez.1401810210. PMID 5047364.
  9. ^ 펑, 2007년
메모들
  • 카프라니카, 로버트 R. (1965) 황소개구리의 흥분된 목소리 반응. MIT PRESS, 매사추세츠주 캠브리지. (110p.)
  • 앨버트 S. 일리노이 주립 신경과학 프로그램 대학교 어바나 샴페인의 펑. 2007년 12월 17일
  • 오래, 킴. 개구리 야생동물 안내서. 콜로라도 주 볼더: 존슨 인쇄, 1999.
  • 먼드리, KM, RR 카프라니카. "청각과 종별 통화 특성 간의 상관관계는 시상하부의 반응을 유발했다. 나는 라나 까테스비아나." 제160권 (1987년) : (4:477-89.
  • 맥클렐랜드, BE, W. 윌친스키, AS. 랜드. 텍사스 대학의 심리학과, 성적 이형성과 종들의 차이점 신경생리학과와 두 신열대성 하이브리드의 음향통신 시스템의 형태학.
  • Narins, PM, RR Capranica. "푸에르토리코 트리프록의 2노트 호출 처리를 위한 뉴럴 적응, 엘레우테로닥틸루스 코퀴" 뇌 행동 진화 17(1)(1980): 48-66.

외부 링크

신경윤리 과정 링크
펑
나린스
사운드 라이브러리