螃蟹的声音产生机制：在交配情境下的摩擦发声方式及其声音特征

本研究通过实验室实验，分析了雄性招潮蟹（Cyrtograpsus angulatus）在竞争交配中的声学信号。发现两种信号：孤立脉冲信号（可能与繁殖无关）和多脉冲不规则模式信号（雄性间竞争时产生）。后者由螯足摩擦甲壳刺产生，声压峰值和3dB带宽较低。次生性征存在于成体，幼体无此结构，表明其与雄性竞争行为相关。

　　

摘要

水下声景中的一个重要生物声学组成部分是底栖甲壳类动物。通过被动声学监测这些物种，可以揭示水生栖息地的生态模式。在本研究中，通过实验室实验对雄性Cyrtograpsus angulatus蟹在雄性竞争交配环境中的声音发射、产生机制和声学参数进行了研究。共识别出两种声学信号：（1）由内部机制产生的单个孤立脉冲信号，这种信号在有无接受交配的雌性以及有竞争的雄性存在的情况下都会出现，因此与交配无关；（2）多脉冲信号，呈现出不规则的序列模式，这种信号可能仅在没有接受交配的雌性和有竞争的雄性存在的情况下由雄性产生，因此与竞争交配环境相关。对脉冲信号的声学特征分析显示，在两个声学参数（声压级峰值和3 dB带宽）上存在差异，其中不规则序列模式的多脉冲信号的值低于单个孤立脉冲信号。不规则序列模式的信号是由一种摩擦机制产生的，该机制涉及螯足将其腕节突起与甲壳棘突起相互摩擦。据推测，雄性的声音发射可能用于评估对手的支配地位。摩擦结构在成年个体（包括雄性和雌性）中发育良好，但在幼体中则不明显，这表明它们可能具有次级性征的功能。在本次测试的竞争交配环境中，只有成年雄性被观察到会发出声音，尽管也不能排除雌性也会发出声学信号的可能性。对于不规则序列模式的多脉冲信号所描述的特定声学参数表明，声音可能与该物种的特定行为有关，尤其是在C. angulatus中，这种声音可能用于雄性之间的种内交流。