「歌う」魚は、夜行性の求愛の声のタイミングのために概日リズムとメラトニンに依存しています

昼夜のリズムから音響の時間的特性まで、複数のタイムスケールでの社会音響シグナル伝達のパターン化は、送信者と生殖の成功を強化します[1-8]。日中の鳥では、メラトニンの夜行性産生は、主要な脊椎動物の時断縮ホルモンと考えられており[9、10]、声の活動を抑制しますが、それぞれ概日およびミリ秒のタイムスケールで歌の音節の持続時間を増加させます[11、12]。同等の研究は、同等の研究が不足しています。これには、繁殖期間中にも非常に声を上げている多くの硬骨魚魚種が含まれます[4、13-20]。連続したサウンド記録、光サイクル操作、ホルモンインプラント、およびその場でのハイブリダイゼーションを利用して、一定の光の下で抑制される一定の暗い条件下での内生的概日リズムを示す夜、夜間に繁殖する硬骨魚魚で実証します（2）抑制定数条件下でのメラトニン類似体の外因性送達は、単一の呼び出しの期間と同様に求愛の声の活動を救助し、（3）メラトニン受容体1bは、進化的に保存された神経内分泌および声高に黙示的なネットワークで高度に発現しています。魚や四脚類で。我々の発見は、鳥の人々とともに、メラトニンの顕著な汎用性を、遠い関連する系統のタイミング信号として示しています。概日タイムスケールでの夜間種と日周種の発声に対する反対の影響を及ぼしますが、音響特徴のより細かいタイムスケールでは同等の効果を発揮します。さまざまなタイムスケールでのメラトニンの分離可能な効果は、概日リズム、生殖、および発声を制御する明確なニューラルネットワーク内での作用に依存し、社会的行動をパターン化および調整するための解離可能なモジュールとして進化的な時期に選択される可能性があります。ビデオ要約。

The patterning of social acoustic signaling at multiple timescales, from day-night rhythms to acoustic temporal properties, enhances sender-receiver coupling and reproductive success [1-8]. In diurnal birds, the nocturnal production of melatonin, considered the major vertebrate timekeeping hormone [9, 10], suppresses vocal activity but increases song syllable duration over circadian and millisecond timescales, respectively [11, 12]. Comparable studies are lacking for nocturnal vertebrates, including many teleost fish species that are also highly vocal during periods of reproduction [4, 13-20]. Utilizing continuous sound recordings, light cycle manipulations, hormone implants, and in situ hybridization, we demonstrate in a nocturnally breeding teleost fish that (1) courtship vocalization exhibits an endogenous circadian rhythm under constant dark conditions that is suppressed under constant light, (2) exogenous delivery of a melatonin analog under inhibitory constant light conditions rescues courtship vocal activity as well as the duration of single calls, and (3) melatonin receptor 1b is highly expressed in evolutionarily conserved neuroendocrine and vocal-acoustic networks crucial for patterning reproductive and vocal behaviors in fishes and tetrapods. Our findings, together with those in birds, show melatonin's remarkable versatility as a timing signal in distantly related lineages. It exerts opposing effects on vocalization in nocturnal versus diurnal species at the circadian timescale but comparable effects at the finer timescale of acoustic features. We propose that melatonin's separable effects at different timescales depends on its actions within distinct neural networks that control circadian rhythms, reproduction, and vocalization, which may be selected upon over evolutionary time as dissociable modules to pattern and coordinate social behaviors. VIDEO ABSTRACT.