回声定位是动物利用声音信号来感知环境的一种方式，以帮助它们在视觉受限的环境中导航和捕食。回声定位是由多个高度特化的组织系统组成并相互协作的复杂生物性状，这一性状反复出现在不同的脊椎动物类群中，这包括哺乳动物中的蝙蝠、齿鲸、鼩鼱、马岛猬和猪尾鼠，以及鸟类中的金丝燕和油鸱，因此回声定位成为自然界中最引人注目的创新性状和生物趋同演化的典型案例。

探索新的回声定位动物类群，一直是领域内最为关切的基本问题，也是解决回声定位性状起源绕不开的核心问题，更是开发理想实验模型的希望。然而如何在形态、数量繁杂的动物界中高效、精准的筛选新的回声定位动物成为该研究关键。电子游戏app下载安装施鹏和蒋学龙团队合作，以声音为切入点筛选并证实了一类全新的回声定位哺乳动物类群——亚洲鼩鼹。该成果以“Evidence for echolocation in Asian shrew moles”为题，发表于National Science Review（国家科学评论）（访问链接：Evidence for echolocation in Asian shrew moles | National Science Review | Oxford Academic）。

声音是动物回声定位必不可少的条件，也是研究回声定位最直观的观测数据，基于此前的研究发现回声定位信号具有显著区别于其他动物声音的声学特征，因此声音可能是筛选新的回声定位的切入点。为此，研究团队通过文献查询和野外录音总共收集了近千种动物的声音数据，这些动物几乎涵盖了所有哺乳动物代表性类群。随后通过聚类分析和声学参数比较，研究团队筛选到真盲缺目鼹科鼩鼹亚科鼩鼹属（Uropsilus）物种（统称为亚洲鼩鼹, 图1A）可能是一类新的具有回声定位行为的哺乳动物类群。亚洲鼩鼹产生的超声波信号和回声定位信号聚在一起，而与非回声定位动物的声音明显区分开。同时，亚洲鼩鼹的超声波的峰值频率和带宽以及脉冲时程与齿鲸/果蝠属以及猪尾鼠的回声定位信号非常相似(图1B)，并且显著区别于非回声定位动物。这提示着亚洲鼩鼹的这类声音很可能用来回声定位。

图1.A长吻鼩鼹（Uropsilus gracilis）。B 长吻鼩鼹及其他动物回声定位信号声谱图

基于该研究团队此前构建的回声定位实验范式，研究团队利用圆盘平台装置(图2A)和堵耳朵的巧妙设计，证实亚洲鼩鼹在探测目标时是通过发出超声波和接收回声实现的，即亚洲鼩鼹具有回声定位行为。随后，研究团队基于解剖结构(图2B)和控制舌头运动(图2C)检测发声实验证据，发现亚洲鼩鼹是使用舌头产生的回声定位信号，这与翼手目果蝠属物种的回声定位行为在声音信号、发声器官方面显著趋同，这种回声定位方式称为舌音回声定位（lingual echolocation）。因此，亚洲鼩鼹回声定位的发现是继2021年该合作团队证实猪尾鼠回声定位（Science 2021）之后又一全新的、独立演化出回声定位行为的哺乳动物类群。该研究突破了70年来人们对回声定位类群构成的认知局限，将哺乳动物回声定位性状的独立起源次数提高到至少5次。同时，该研究也提示着人们很大程度上低估了回声定位动物类群类群的多样性。

图2.A行为实验检测亚洲鼩鼹回声定位行为。B 亚洲鼩鼹茎舌骨（黄色）和鼓骨（蓝色）结构。C控制舌头运动前后，检测亚洲鼩鼹产生回声定位信号情况

中科院昆明动物研究所的刘奇副研究员和华秦杨博士生为论文的共同第一作者，施鹏研究员和蒋学龙研究员为论文的共同通讯作者。昆明动物研究所何水旺、施禄也、陈鹏马苑硕以及张琴参与了该研究工作。该研究得到第二次青藏高原综合科学考察研究（2024QZKK0200、2019QZKK0501），云南省兴滇英才支持计划“科技领军人才专项”（202305AB350002）和“顶尖团队”(202505AT350003、202405AS350022)，国家自然科学基金（32388102、32192422、32300357）等基金项目的资助。