ˇcommunication signals and sound production mechanisms of mormyrid electric fish
JOHN D. CRAWFORD* and XIAOFENG HUANG
The Journal of Experimental Biology 202, 1417-1426 (1999)
P. adspersus & P. isidori皆為非洲的弱電魚(Mormyridae) 在求偶期間會靠EODs來做溝通
EOD主要可分為兩種
1)strong→ protection from predators
2)weak→ 導航&communication
雖然已知EOD會隨著物種的不同和性別的不同而有不同的表現
但是在mormyrid方面尚未被證實過
因此本研究用P. adspersus & P. isidori來做比較
兩者間的最大差別在peduncle的長度P. adspersus (12 in)較P. isidori(>14 in)短
在成體方面P. isidori體型較小
EOD當然是在水中紀錄 (conductivity of 35 uS/cm, 27度c)
swimbladder的體積利用注入多少的gelatin solution來計算
then魚鰾和其附近的結構則利用組織切片來觀察
a.兩種魚的EOD皆有一個突出的negative-going phase 且EOD的total差不多都是100uS
but P. isidori的female在第一個較大的positive peak前有一個小的positive-going component
b.兩種魚在grunt和moan的structure上有不同&在發生期間的時間pattern上亦有不同
另P. adspersus還會發出第三種聲音 growl
c.P. adspersus, 不管在male或female 其swimbladder volume/ body size無顯著差異
but在swimbladder外包圍的muscle size上則差了五倍之多
(male的muscle size長比較快 female則反之)
d.P. adspersus, 在swimbladder外包圍的muscle中 male的fiber diameter較female的大2.5倍
*→ maybe因為此差異 他們的發聲才會在性別上面有所差異？
接下來利用局部麻醉來看P. adspersus發聲的表現。
normal：在EOD stimulus發出交替的grunt和moan
移出其領域且麻醉軀幹：在移回原領域時仍會發出聲音
將swimbladder麻醉：對play-back電極仍有反應 但不發聲
(三者對於電極的反應皆為會快速的繞著其打轉)
*→swimbladder無法動時即不會發聲
發聲利用的muscle?
1)saline - swimbladder muscle→sound produced
2)lidocaine - trunk muscle→sound produced
3)lidocaine - swimbladder muscle→mute
*→P.的male利用具性別差異的swimbladder muscel來發聲
DISCUSSION
˙male在辨別EOD方面並沒有female來的好
應該和自然環境中male female ratio為2:1有關
female為自身能與最強壯的異性mating而具更厲害的分辨能力
˙由於swimbladder在性別上具雙型性
且在局部麻醉的實驗可發現這些muscle被麻醉即無法發聲
因此可能這些肌肉扮演著drumming muscle的角色
˙在toadfish中 在其發出聲音的時候 每個肌纖維的收縮頻率和發出聲音的頻率相同
所以P. isidori的發聲肌肉本人會是個很有趣的肌肉 因為他會發出很高頻率的moan
其實有點不懂為什麼到後來只有抓P. adspersus出來做討論
因為就male來說雖然他在聽聲分辨其他個體的性別方面似乎不是很有效率
但是在分辨種上面倒是蠻厲害
不過可能這跟聽覺比較有關係吧
感覺同為Mormyridae 而且彼此間真的很相似的個體大概發聲機制會相同吧
so突然覺得這實在是好學術啊 想不到應用性
然後想到那天老師說他有一個學生在做黃鱔休眠的肌肉蛋白表現 感覺很有趣
不過真是蠻好奇魚類的東西真的可以跟人有所相關
曉薇姊說老師是個有許多有趣點子的人 我很期待 科
現在我只希望我今年暑假可以去修潛水的課程 哈哈
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好吧 附贈一張P. isidori本人的照片 實在很可愛!
JOHN D. CRAWFORD* and XIAOFENG HUANG
The Journal of Experimental Biology 202, 1417-1426 (1999)
P. adspersus & P. isidori皆為非洲的弱電魚(Mormyridae) 在求偶期間會靠EODs來做溝通
EOD主要可分為兩種
1)strong→ protection from predators
2)weak→ 導航&communication
雖然已知EOD會隨著物種的不同和性別的不同而有不同的表現
但是在mormyrid方面尚未被證實過
因此本研究用P. adspersus & P. isidori來做比較
兩者間的最大差別在peduncle的長度P. adspersus (12 in)較P. isidori(>14 in)短
在成體方面P. isidori體型較小
EOD當然是在水中紀錄 (conductivity of 35 uS/cm, 27度c)
swimbladder的體積利用注入多少的gelatin solution來計算
then魚鰾和其附近的結構則利用組織切片來觀察
a.兩種魚的EOD皆有一個突出的negative-going phase 且EOD的total差不多都是100uS
but P. isidori的female在第一個較大的positive peak前有一個小的positive-going component
b.兩種魚在grunt和moan的structure上有不同&在發生期間的時間pattern上亦有不同
另P. adspersus還會發出第三種聲音 growl
c.P. adspersus, 不管在male或female 其swimbladder volume/ body size無顯著差異
but在swimbladder外包圍的muscle size上則差了五倍之多
(male的muscle size長比較快 female則反之)
d.P. adspersus, 在swimbladder外包圍的muscle中 male的fiber diameter較female的大2.5倍
*→ maybe因為此差異 他們的發聲才會在性別上面有所差異？
接下來利用局部麻醉來看P. adspersus發聲的表現。
normal：在EOD stimulus發出交替的grunt和moan
移出其領域且麻醉軀幹：在移回原領域時仍會發出聲音
將swimbladder麻醉：對play-back電極仍有反應 但不發聲
(三者對於電極的反應皆為會快速的繞著其打轉)
*→swimbladder無法動時即不會發聲
發聲利用的muscle?
1)saline - swimbladder muscle→sound produced
2)lidocaine - trunk muscle→sound produced
3)lidocaine - swimbladder muscle→mute
*→P.的male利用具性別差異的swimbladder muscel來發聲
DISCUSSION
˙male在辨別EOD方面並沒有female來的好
應該和自然環境中male female ratio為2:1有關
female為自身能與最強壯的異性mating而具更厲害的分辨能力
˙由於swimbladder在性別上具雙型性
且在局部麻醉的實驗可發現這些muscle被麻醉即無法發聲
因此可能這些肌肉扮演著drumming muscle的角色
˙在toadfish中 在其發出聲音的時候 每個肌纖維的收縮頻率和發出聲音的頻率相同
所以P. isidori的發聲肌肉本人會是個很有趣的肌肉 因為他會發出很高頻率的moan
其實有點不懂為什麼到後來只有抓P. adspersus出來做討論
因為就male來說雖然他在聽聲分辨其他個體的性別方面似乎不是很有效率
但是在分辨種上面倒是蠻厲害
不過可能這跟聽覺比較有關係吧
感覺同為Mormyridae 而且彼此間真的很相似的個體大概發聲機制會相同吧
so突然覺得這實在是好學術啊 想不到應用性
然後想到那天老師說他有一個學生在做黃鱔休眠的肌肉蛋白表現 感覺很有趣
不過真是蠻好奇魚類的東西真的可以跟人有所相關
曉薇姊說老師是個有許多有趣點子的人 我很期待 科
現在我只希望我今年暑假可以去修潛水的課程 哈哈
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好吧 附贈一張P. isidori本人的照片 實在很可愛!
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