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Predator type shapes call-type composition and post-threat vocal dynamics in Japanese quail (Coturnix japonica): a pilot case-series

这项涉及两只日本鹌鹑的初步病例系列研究表明，捕食者身份（鹰与猫）显著塑造了鸣叫曲目的组成，并且威胁后的鸣叫动态发生了持续性的转变，从而提供了足以证明进行更大规模、具有充分统计效力的后续研究具有合理性的假设生成性证据。

原作者： Ham, K., Park, S., Park, G., Kim, C.

发布于 2026-09-14

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原作者： Ham, K., Park, S., Park, G., Kim, C.

原始论文采用 CC BY 4.0 许可（https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。 ⚕️ 这是一篇未经同行评审的预印本的AI生成解释。这不是医疗建议。请勿根据此内容做出健康决定。阅读完整免责声明

长期以来，人们已知鸟类拥有丰富的词汇量，它们利用不同的声音来传递食物到来、配偶出现或危险临近的信号。在许多物种中，这些鸣叫不仅仅是通用的警报声，而是针对特定类型的威胁而发出的。针对从空中俯冲而来的捕食者的鸣叫，在声学特征上往往与针对地面爬行捕食者的鸣叫不同，这使得鸟群能够做出相应程度的谨慎反应。虽然科学家已经在鸡和各种鸣禽身上记录到了这种细致入微的交流能力，但作为亚洲农场和野外常见的地面小型鸟类，日本鹌鹑在这方面仍是一个谜。此前尚不清楚这些鸟类是否也具备类似的能力，能够根据威胁的具体身份来定制其警告信息，还是说它们的报警系统只是对任何危险的一种通用反应。

为了回答这个问题，韩国湖西大学的研究人员针对两只成年雌性日本鹌鹑进行了一项针对性的初步研究。研究小组建立了一个受控环境，让鸟类暴露在模拟的捕食者面前：一个在屏幕上移动的鹰影代表空中威胁，以及一个猫的剪影代表地面威胁。这些视觉线索与匹配的声音相结合，在不危及动物安全的情况下创造了真实的场景。研究人员在威胁出现前、捕食者可见期间以及威胁消失后对鸟类进行了观察。他们记录了鸟类在这些环节中发出的每一种鸣叫，从每只鸟身上捕捉了数千次鸣叫，以构建其行为的详细图景。

通过使用专门的软件来可视化声波，团队根据声音的形状和频率将录音分成了18种不同类型的鸣叫。随后，他们分析了鸟类如何根据面对的是鹰还是猫来使用这些不同的鸣叫。结果显示出一个清晰的模式：鸟类并非对每种危险都使用相同的声音。相反，当鹰出现时，它们一致地偏好特定的鸣叫类型；而当猫作为威胁时，则会使用不同的鸣叫。例如，当鹰的剪影出现时，一种特定的鸣叫类型被使用的频率显著更高，而另外两种截然不同的鸣叫在展示猫时则更受青睐。这表明，即使是在一种小型家禽身上，其鸣叫库也足够复杂，能够编码捕食者的身份，就像一种针对不同种类的麻烦有不同单词的语言一样。

研究还揭示了鸟类的交流方式在即时危险过去后是如何变化的。当捕食者不再可见时，鸟类使用的鸣叫种类急剧减少。在威胁期间听到的复杂混合声音，转变为一种由单一特定鸣叫类型主导的更为狭窄的曲目。这种转变在所有的测试环节中都一致发生，无论测试的是哪只鸟或展示的是哪种捕食者。看来，一旦遭遇的急性阶段结束，鸟类就会转向一种更简单、或许是更具安慰性或监测性的信号，将其焦点缩小到单一的鸣叫行为上。

尽管研究结果令人信服，但研究人员谨慎地指出，这是一项仅涉及两个个体的初步研究。虽然观察到的模式在两只鸟之间如此一致，为未来的研究提供了坚实的基础，但它们尚未成为整个物种的定论。研究还探索了鸟类对镜子和隐藏同伴的反应，发现它们在镜子面前的鸣叫行为比单独一人时更接近于与活体鸟类在一起时的行为，不过这一方面仍需进一步调查。最终，这项工作证明了日本鹌鹑可能拥有比此前理解的更复杂且更具特异性的报警系统，这种系统能够区分空中和地面威胁，并随着情况从危险转向安全而调整其词汇量。

技术摘要：日本鹌鹑针对特定捕食者的鸣叫动态研究

问题陈述
尽管已知日本鹌鹑（Coturnix japonica）拥有用于社会协调和捕食者响应的广泛鸣叫谱系，但针对捕食者身份（空中型 vs. 地面型）对个体鸣叫类型进行的特定调制机制仍缺乏充分表征。现有的关于鸡形目（尤其是家鸡）的文献表明，声学特征相似的鸣叫可以携带关于捕食者类别和社交语境的不同功能性信息。然而，目前尚无研究系统地根据捕食者类别对日本鹌鹑的完整鸣叫谱系进行分类，也未曾考察鸣叫类型组成在威胁前、威胁期间及威胁后阶段的变化情况。本初步研究旨在填补这一空白，通过调查特定的、经谱图定义的鸣叫类型是否根据捕食者身份进行差异化募集，以及鸣叫谱系在威胁消除后是否会发生重组。

方法论
本初步病例系列研究使用了两只性成熟雌性日本鹌鹑（个体 0.0.0 和 795），每只个体贡献了超过 2,000 次分类鸣叫。实验设计通过在受控竞技场内使用移动剪影投影和匹配的音频信号，使受试者暴露于模拟的空中（鹰）和地面（猫）捕食者刺激之下。

实验条件： 受试者在四种社会语境下接受测试：单独存在、镜面暴露、可见同类、以及镜面结合隐蔽同类。主要分析侧重于跨这些语境的聚合捕食者类型效应。
时间阶段： 每个阶段由三个 5 分钟的阶段组成：暴露前、暴露期间和暴露后。
声学分析： 使用 Raven Pro 对鸣叫进行记录和分析。通过视觉检查谱图来识别鸣叫类型，以确定其形态、时间及频率的独特性。该分类通过盲法双观察者评审得到确认。共识别出 18 种不同的鸣叫类型，其中 10 种具有足够的样本量进行定量声学表征（持续时间、频率范围、主频/高频/低频）。
统计方法： 鉴于样本量较小（ $n=2$ ），认为不适合进行群体水平的推断统计。相反，本研究采用卡方独立性检验来分析每个个体在不同捕食者类型之间以及在暴露前与暴露后阶段之间的鸣叫类型组成差异。通过标准化残差识别这些差异的具体驱动因素。使用 Pearson 和 Spearman 系数评估声学参数与捕食者偏好之间的相关性。

关键结果

捕食者特异性鸣叫偏好： 卡方分析显示，两只个体在面对鹰和猫暴露时，鸣叫类型组成均存在高度显著差异（ $p < 0.0001$ $p < 0.0001$ ）。
- 趋同模式： 鸣叫类型 5 和 10 在两个个体中均表现出显著的猫偏好。鸣叫类型 2 在两个个体中均表现出显著的鹰偏好。
- 声学相关性： 一项探索性分析表明，最大频率与猫/鹰鸣叫计数比值的对数（ $\log_2$ ）之间存在负相关（Spearman $\rho = -0.67$ , $p = 0.033$ ），这表明具有较高最大频率的鸣叫类型倾向于在鹰偏好方面更为显著。该结果未通过 Bonferroni 校正，被视为仅具假设生成性质的结果。
威胁后谱系重组： 在所有四种“个体 $\times$ $\times$ 捕食者”组合中，鸣叫类型组成在暴露前与暴露后阶段之间发生了显著变化（ $p < 0.0001$ $p < 0.0001$ ）。
- 鸣叫类型 9： 出现了一个一致的模式，即无论个体或捕食者类别如何，鸣叫类型 9 在捕食者暴露结束后，其在总鸣叫中的相对份额均有所增加。
- 谱系收缩： 其他几种鸣叫类型（2, 3, 4 和 8）在暴露后的谱系中减少或消失，表明一旦即时刺激停止，活跃的鸣叫谱系整体呈现收缩趋势。
社会语境： 初步的探索性分析（详见支持信息）表明，在大多数组合中，镜面暴露下的鸣叫类型组成与活体同类暴露下的组成更为接近，而非单独存在的情况。

意义与主张
作者将这些发现呈现为基于病例的、旨在生成假设的观察结果，而非群体水平的结论，并明确承认了在 STRANGE 框架下 $n=2$ 样本量的局限性。

初步证据： 本研究提供了初步证据，表明日本鹌鹑的鸣叫谱系通过结构特异性的鸣叫类型而非单一的通用报警反应，来编码对外部参照物（捕食者类别）的区别。
时间动态： 鸣叫类型 9 在威胁结束后持续增加的现象被确定为最稳健的趋同模式，这暗示了一种潜在的“威胁后重新评估”或警戒信号，类似于欧洲鹌鹑描述中的警戒颤音。
对未来工作的证明： 本初步研究的主要意义在于为开展具有充分统计效力的后续研究提供依据和信息。作者建议，需要更大规模的研究（每种条件至少 8–10 个个体）来正式测试普适性，通过回放实验验证功能性指涉性，并严格地将这些鸣叫类型与已建立的欧洲鹌鹑目录进行比较。

文章得出结论，虽然观察到的模式在两个受试者中具有可重复性，但在通过更大规模、具备充分统计效力且符合完整 STRANGE 框架报告要求的后续研究进行确认之前，必须谨慎解释这些可能存在的采样偏差。

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