气候因子对三种不同分布区啮齿动物体型的差异性影响

【作者】 李珂； 杨再学； 郭永旺； 岳亚先； 王登；

【机构】 中国农业大学草业科学与技术学院； 余庆县植保植检站； 全国农业技术推广服务中心；

【摘要】 "贝格曼法则"和"阿伦定律"是经典的气候因子与动物形态特征关系及其机制解释学说,但越来越多的相关研究结果与这两个学说不一致,尤其在啮齿动物中。这种气候因子对啮齿动物形态特征的影响差异性及其可能机制少有被研究。本研究收集测量了分布于我国温带的黑线姬鼠、分布于热带的黄胸鼠及广域分布的褐家鼠等三种分布区跨不同温度带典型啮齿动物时(1996/1999-2018年间)空(2015-2018年间18-38个县级监测点)上的体重、体长、尾长、耳长和后足长等指标数据。我们分别探索了三种鼠形态特征指标的时空变化趋势,明确了影响这些指标的关键气候因子,并推断了造成其差异化气候-体型和气候-附肢变化模式的潜在机制。结果发现,三种鼠体重时空上均保持不变;而不同种的体长及同一种时空维度间变化呈现差异性,其中黑线姬鼠体长随年度及纬度降低显著增大,褐家鼠体长随着纬度降低显著增大,时间上保持不变,而黄胸鼠体长时空上均保持不变。无气候因子被鉴定影响体重变化,但不同种体长随捕获前一年年均最低温时空上升高呈显著增大或不变。此外,在黑线姬鼠和褐家鼠中,其祖先起源地和拓殖地种群间的体长差异与其年均最低温差异呈显著正相关,但黄胸鼠种群无对应关系。另一方面,相对于体长,三种鼠的尾长、耳长和后足长在时空上均保持不变,且相对长度大多与气候因子无显著关系;但其绝对长度时空变化大多与对应种的体长变化趋势一致,且影响其变化的关键气候因子和影响体长关键因子一致。这种物种间及种内时空尺度上差异化的温度-体长和温度-附肢变化模式可能由物种特定的温度敏感性和其经历的温度变幅共同决定的。我们提出鼠类体型和附肢对环境温度的适应性反应假说解释其机制:分布在不同温度梯度的物种或种群进化出不同的内在温度敏感性以适应当地气温,从而影响其体型和附肢对温度升高的响应。结论也启示后续研究在探索全球气候变暖对动物影响的普遍性规律时,需收集更大尺度时空形态数据,并将不同物种按分布区所跨温度带进行分类分析。更多还原