Sự đa dạng âm thanh ở loài cá cichlid sống trong đá tại hồ Malawi

Springer Science and Business Media LLC - Tập 93 - Trang 23-30 - 2011
Patrick D. Danley1, Martin Husemann1, Justin Chetta2,3
1Department of Biology, Baylor University, Waco, USA
2Medical Humanities Program, Baylor University, Waco, USA
3Baylor College of Medicine, Houston, USA

Tóm tắt

Cá cichlid ở hồ Malawi là một trong những nhóm động vật có xương sống hiện tồn phong phú về loài và đa dạng về hình thái nhất trên thế giới. Sự biến đổi cực kỳ phong phú của mẫu màu sắc, hành vi sinh sản và hình thái dinh dưỡng của nhóm này đã được ghi nhận rõ ràng. Gần đây, một trục đa dạng hình thái bổ sung đã được xác định. Cá cichlid ở hồ Malawi được chứng minh là sử dụng giao tiếp âm thanh đặc trưng cho từng loài trong cả cuộc gặp gỡ cạnh tranh và sinh sản. Tuy nhiên, tài liệu ghi chép về các tín hiệu âm thanh mà nhóm này sử dụng vẫn hạn chế ở một số loài được quan sát trong điều kiện phòng thí nghiệm. Nghiên cứu này xem xét các tín hiệu âm thanh được tạo ra bởi sáu loài thuộc bốn chi cá cichlid sống trong đá, được ghi lại ở môi trường sống tự nhiên của chúng, là vùng nước nông quanh đảo Thumbi West, hồ Malawi. Bốn thông số âm thanh đã được định lượng và so sánh giữa các loài: thời gian phát trills, số xung trong mỗi trill, thời gian xung, và chu kỳ xung. Sử dụng những đặc điểm này, các loài đồng sống trong cùng một chi Maylandia dễ dàng được phân biệt. Hơn nữa, việc so sánh dữ liệu này với dữ liệu âm thanh đã được công bố trước đây cho thấy khả năng tồn tại của các địa phương âm thanh khác nhau trong nội bộ các loài.

Từ khóa

#cá cichlid #hồ Malawi #giao tiếp âm thanh #đa dạng sinh học #hành vi sinh sản

Tài liệu tham khảo

Albertson RC, Markert JA, Danley PD, Kocher TD (1999) Phylogeny of a rapidly evolving clade: The cichlid fishes of lake malawi, east africa. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 96:5107–5110 Almeida OG, Miranda A, Frade P, Hubbard PC, Barata EN, Canário AVM (2005) Urine as a social signal in the Mozambique Tilapia (Oreochromis mossambicus). Chem Senses 30(Suppl 1):1309–1310 Amorim MCP (2006) Diversity of sound production in fish. In: Ladich F, Collin SP, Moller P, Kapoor BG (eds) Communication in fishes, vol. 1. Science Publishers, Enfield, pp 71–104 Amorim MCP, Fonseca PJ, Almeida VC (2003) Sound production during courtship and spawning of Oreochromis mossambicus male-female and male-male interactions. J Fish Biol 62(3):658–672 Amorim MCP, Knight ME, Stratoudakis Y, Turner GF (2004) Differences in sounds made by courting males of three closely related Lake Malawi cichlid species. J Fish Biol 65:1358–1371 Amorim MCP, Simões JM, Fonseca PJ, Turner GF (2008) Species differences in courtship acoustic signals among five Lake Malawi cichlid species (Pseudotropheus spp.). J Fish Biol 72:1355–1368 Barata EN, Hubbard PC, Almeida OG, Miranda A, Canário AVM (2007) Male urine signals rank in the Mozambique tilapia (Oreochromis mossambicus). BMC Biol 5:1–11 Bender N, Heg-Bachar Z, Oliveira RF, Canário AVM, Taborsky M (2008) Hormonal control of brood care and social status in a cichlid with brood care helpers. Physiol Behav 94:349–358 Blais J, Plenderleith M, Rico C, Taylor MI, Seehausen O, van Oosterhout C, Turner G (2009) Assortative mating among Lake Malawi cichlid fish populations is not simply predictable from male nuptial color. BMC Evol Biol 9:1–12 Carleton K (2009) Cichlid fish visual systems: mechanisms of spectral tuning. Integr Zool 4:75–86 Carleton KL, Spady TC, Kocher TD (2006) Visual communication in East African cichlid fishes: diversity in a phylogenetic context. In: Ladich F, Collin SP, Moller P, Kapoor BG (eds) Communication in fishes, vol. 1. Science Publishers, Enfield, pp 485–515 Clarif RA, Waack AM, Strickman LM (2008) Raven v1.3. The Cornell Lab of Ornithology. Ithaca, NY. www.birds.cornell.edu/raven Clement TS, Grens KE, Fernald RD (2004) Female affiliative preference depends on reproductive state in the African cichlid fish, Astatotilapia burtoni. Behav Ecol 16:83–88 Cole TB, Stacey NE (2006) Olfactory responses to steroids in an African mouth-brooding cichlid, Haplochromis burtoni (Günter). J Fish Biol 68:661–680 Danley PD (2001) The ecological behavioral, and genetic factors influencing the diversification of Lake Malawi’s rock-dwelling cichlids. Ph.D. Dissertation, University of New Hampshire Danley PD, Kocher TD (2001) Speciation in rapidly diverging systems: lessons from Lake Malawi. Mol Ecol 10:1075–1086 Genner MJ, Turner GF (2005) The mbuna cichlids of Lake Malawi: a model for rapid speciation and adaptive radiation. Fish Fish 6:1–34 Giaquinto PC, Volpato GL (1997) Chemical communication, aggression, and conspecific recognition in the fish Nile Tilapia. Physiol Behav 62:1333–1338 Hert E (1989) The function of egg-spots in an African mouth-boarding cichlid fish. Anim Behav 37:726–732 Jordan R, Kellogg KA, Juanes F, Stauffer, JR Jr (2003) Evaluation of female mate choice cues in a group of Lake Malawi mbuna (Cichlidae). Copeia 181–186 Jordan R, Mellor D, Wilt L, Gershenson D, Howe D (2010) Male interactions in a group of Malawi cichlids. Ethol Ecol Evol 22:359–364 Kidd MR, Danley PD, Kocher TD (2006) A direct assay of female choice in cichlid fishes: all the eggs in one basket. J Fish Biol 68:373–384 Knight ME, Turner GF (1999) Reproductive isolation among closely related Lake Malawi cichlids: can males recognize conspecific females by visual cues? Anim Behav 58:761–768 Kocher TD (2004) Adaptive evolution and explosive speciation: the cichlid fish model. Nature Rev Genet 5:288–298 Lanzing WJR (1974) Sound production in the cichlid Tilapia mossambica Peters. J Fish Biol 6:341–347 Lobel PS (1992) Sounds produced by spawning fishes. Environ Biol Fish 33:351–358 Lobel PS (1998) Possible species specific courtship sounds by two sympatric cichlid fishes in Lake Malawi, Africa. Environ Biol Fish 52:443–452 Lobel PS (2001) Acoustic behavior of cichlid fishes. J Aquaricult Aquat Sci 9:89–108 Longrie N, Fine ML, Parmentier E (2008) Innate sound production in the cichlid Oreochromis niloticus. J Zool 275:413–417 Longrie N, Van Wassenbergh S, Vandewalle P, Mauguit Q, Parmentier E (2009) Potential mechanism of sound production in Oreochromis niloticus (Cichlidae). J Exp Biol 212:3395–3402 Miranda A, Almeida OG, Hubbard PC, Barata EN, Canário AVM (2005) Olfactory discrimination of female reproductive status by male tilapia (Oreochromis mossambicus). J Exp Biol 208:2037–2043 Nelissen MHJ (1975) Sound production by Simochromis diagramma (Günther) (Pisces, Cichlidae). Acta Zool Pathol Antverp 61:19–24 Nelissen MHJ (1977) Sound production by Haplochromis burtoni (Günther) and Tropheus moorii Boulenger (Pisces, Cichlidae). Ann Soc R Zool Belg 106:155–166 Nelissen MHJ (1978) Sound production by some Tanganyikan cichlid fishes and a hypothesis for the evolution of their communication mechanisms. Behaviour 64:137–147 Plenderleith M, van Oosterhout C, Robinson RL, Turner GF (2005) Female preference for conspecific males based on olfactory cues in a Lake Malawi cichlid fish. Biol Lett 1:411–414 Rice AN, Lobel PS (2002) Enzyme activities of pharyngeal jaw musculature in the cichlid Tramitichromis intermedius: implications for sound production in cichlid fishes. J Exp Biol 205:3519–3523 Rice AA, Lobel PS (2004) The pharyngeal jaw apparatus of the Cichlidae and Pomacentridae: function in feeding and sound production. Rev Fish Biol Fish 13:433–444 Ripley JL, Lobel PS (2004) Correlation of acoustic and visual signals in the cichlid fish, Tramitichromis intermedius. Environ Biol Fish 71:389–394 Robinson RR, Fernald RD, Stacey NE (1998) The olfactory system of a cichlid fish responds to steroidal compounds. J Fish Biol 53:226–229 Simões JM, Duarte I, Fonseca PJ, Turner GF, Amorim MCP (2006) Acoustic behaviour in Malawian cichlids (Pseudotropheus, Cichlidae): potential cues for species recognition and intraspecific communication. Razprave IV, razreda SAZU, XLVII-3, 229–236 Simões JM, Duarte IG, Fonseca PJ, Turner GF, Amorim MCP (2008a) Courtship and agonistic sounds by the cichlid fish Pseudotropheus zebra. J Acoust Soc Am 124:1332–1338 Simões JM, Fonseca PJ, Turner GF, Amorim MCP (2008b) African cichlid Pseudotropheus ssp. males moan to female during foreplay. J Fish Biol 72:2689–2694 Smith AR (2007) Is acoustic communication a candidate signal for sexual selection in Malawian Cichlids? M.A. Thesis, Bowling Green State University Smith AR, van Staaden MJ (2009) The association of visual and acoustic courtship behaviors in African cichlid fishes. Mar Freshwat Behav Physiol 42:211–216 Streelman JT, Danley PD (2003) The stages of vertebrate evolutionary radiation. Trends Ecol Evol 18:126–131 Van Oppen MJ, Turner GF, Rico C, Robinson RL, Deutsch JC, Genner MJ, Hewitt GM (1998) Assortative mating among rock-dwelling cichlid fishes supports high estimates of species richness from Lake Malawi. Mol Ecol 7:991–1001 Venesky MD, Andraso GM, Ropski SJ (2005) Behavior of male kenyi cichlids, pseudotropheus lombardoi, in response to visual and olfactory cues from females. BIOS 76:77–83