声通讯对动物的生存至关重要。无尾两栖类动物(蛙与蟾蜍)在进化上处于鱼类与羊膜类动物的中间,是最先用声音进行交流的四足动物之一。无尾两栖动物的叫声种类较少、形式固定,而其听觉系统又与其他脊椎动物具有诸多类似的特点;所以无尾两栖类,特别是蛙类是研究动物声通讯及动物听觉系统结构、功能与进化的重要模式动物。　　 研究表明,绝大多数蛙叫声的频率范围在100 Hz至5-8 kHz之间,它们主要进行低频声通讯。Narins等于2004年发现栖息于中国安徽省黄山桃花溪的雄凹耳蛙(Odorrana tormota)的叫声成分中含有超声组分。随后的声音回放实验证明雄凹耳蛙可以发出并检测人耳听不见的超声组分(≥20 kHz);电生理实验进一步确定雄凹耳蛙的听觉上限为35 kHz(87 dB SPL)。这些研究使凹耳蛙成为首例报道的、可以利用超声进行种内通讯的两栖动物(Feng et al.,Nature,2006)。此外,凹耳蛙的听觉还具有明显的性二态差异:雌凹耳蛙的听觉频率上限为16kHz(107 dB SPL),不能听到超声;而雄凹耳蛙听觉频率上限可达35 kHz(87dBSPL)。该研究表明凹耳蛙是目前所知的听觉性别差异最显著的脊椎动物(Shen eta1.,Nature Communications,2011)。　　 最近的研究表明与凹耳蛙栖息于同一地域的大绿臭蛙(Odorrana graminea)的叫声中含有超声组分(Shen et al.,2011),但并没有确认大绿臭蛙是否可以感知超声组分,是否也像凹耳蛙一样存在明显的性别差异。因此我们通过电生理实验记录雄性与雌性大绿臭蛙听觉中脑半圆体(torus semicircularis,TS)的听觉诱发电位(auditory evoked potentials,AEPs)和单单位神经元放电数(single-unitspikes)来详尽的研究大绿臭蛙的听觉反应特征,阐明大绿臭蛙的超声听觉能力与听觉的性别差异。　　 本论文的研究内容包括两部分:第一部分与第二部分分别以雄大绿臭蛙与雌大绿臭蛙为研究对像,给予不同频率的单纯音刺激,采用细胞外记录半圆体(torussemicircularis,TS)区神经元的听觉诱发电位(auditory evoked potentials,AEPs)和单单位神经元反应(single unit),研究大绿臭蛙对不同频率声音刺激的听觉反应特征,揭示大绿臭蛙听觉的频率敏感性。同时第一部分对雄大绿臭蛙耳的形态学特点进行初步研究:测量听小骨的重量,通过制作鼓膜的石蜡切片以及HE染色测量雄蛙鼓膜的厚度。同时制作雄大绿臭蛙中脑石蜡切片,进行HE染色,根据细胞密度区分不同的听觉核团,观察TS区听觉核团的组成。　　 第一部分实验结果:听觉诱发电位的结果显示雄大绿臭蛙的听觉上限为24kHz(阈值96 dB SPL),听觉敏感频宽W10dB(最低阈值之上10 dB的频宽)为2.15 kHz,其单单位神经元的最佳兴奋性频率集中分布在3 kHz、4 kHz、7 kHz、8 kHz、11kHz:雄大绿臭蛙的体型相对较小,其鼓膜较薄,边缘的平均厚度为27.23±0.39岬,靠近中央的平均厚度为13.93±0.52μm,与听小骨接触的中心最厚,平均厚度为29.36±0.86μm,听小骨的重量较轻1.07×10-3±4.08×10-5g。　　 第二部分实验结果:雌大绿臭蛙的听觉上限为16 kHz(阈值102 dB SPL),并不对超声产生反应,听觉敏感频宽W10dB(最低阈值之上10 dB的频宽)为1-8kHz。单单位神经元记录结果显示雌蛙听觉中脑神经元的最佳兴奋性频率主要分布在3 kHz、4 kHz、5 kHz、7 kHz处,大多数神经元的最佳兴奋性频率是3 kHz,这与雄蛙求偶叫声的基频(F0)一致。　　 结论:1)虽然没有凹耳蛙那样明显的超声听觉的性别二态性,大绿臭蛙听觉频率敏感性也存在明显的性别差异;2)除已经证明的凹耳蛙和凹耳胡湍蛙具有超声通讯能力外,雄大绿臭蛙也具有明显的超声通讯能力,提示超声通讯可能较普遍地存在于生活在嘈杂溪流附近的蛙类中。