平胸龟求偶交配行为的研究

发布时间：2020-10-14 19:42

　　 繁殖是动物生活史中非常重要的一个环节,而求偶交配为是物种繁殖对策中重要的组成部分,求偶交配行为能否成功关系到物种的延续及物种多样性。爬行动物是最先登陆的脊椎动物,在动物进化史中处于特殊的地位,能否成功在陆地繁殖成为关键问题,因此,对于此环节进行深入研究显得非常重要。平胸龟(Platysternon megacephalum)是亚洲地区特有物种,具有重要的科研和经济价值。近年来由于过度捕猎、非法贸易和栖息地破坏等原因,导致其野生种群处于濒危状态。由于种群资源限制和野外观察难度大,目前还未见关于平胸龟繁殖生态学方面的研究。人工饲养繁殖是保护濒危物种的重要手段之一,建立圈养种群可以减少灭绝的风险。然而,目前平胸龟在人工饲养条件下由于求偶交配行为出现障碍而不能成功繁殖。因此,我们对平胸龟求偶交配行为及其交配频率季节性变化两个方面进行了研究,旨在弥补该物种繁殖生态学研究的空白,对全面了解该物种的繁殖生态习性具有重要意义,同时对该濒危物种的人工饲养繁殖提供理论依据。本研究于2014年3月至11月在广东象头山国家级自然保护区(华南濒危动物研究所野外研究站),利用视频监控系统在仿生态条件下观察记录平胸龟的求偶交配行为,使用电影分析技术分析视频数据。共进行185组交配实验(性成熟的雄性和雌性各25只),其中66组(12♂、24♀)观察到求偶或交配行为,共记录259条求偶交配行为序列。在求偶交配过程中,雄性扮演主动角色,雌性扮演被动角色,雄性表现出7种行为模式(接近AP、嗅闻SN、追逐CH、休息RE、爬背MO、制服雌性SF、交配CO),雌性表现出3种行为模式(逃离FL、反抗交配MR、接受交配MA)。使用Kappa analysis和Chi-square检验分析求偶交配行为序列,确定行为模式之间的相关性,构建平胸龟的求偶交配行为流程图。我们将求偶交配过程分为3个阶段:求偶阶段(AP→SN→CH);准备交配阶段(MO→SF)和交配阶段(CO)。AP是求偶交配过程中的起始行为,持续时间约为11s;SN出现在AP之后,持续时间约为12s;CH主要出现在SN和MO之后,持续时间约为13s;MO出现在SN和CH之后,持续时间约为4s;SF出现在MO之后,持续时间约为19s;CO出现在SF之后,持续时间约为139s。雄性平胸龟的求偶交配模式明显是原始的,本研究是第一次在亚洲龟类中报道这样的求偶交配行为。内分泌条件对龟类的求偶交配行为有重要的影响,人工饲养的环境条件可能导致龟的内分泌失调从而影响其求偶交配行为。睾酮(Testosterone)和雌二醇(Estradiol)是促进龟类求偶交配行为的关键性类固醇激素,睾酮水平影响雄性的交配行为,雌二醇水平影响雌性的交配行为。根据行为观察,将雄性的交配意愿分为两组:1、无交配意愿(未表现出求偶或交配行为);2、有交配意愿(表现出求偶或交配行为,例如CH、MO和CO等)。将雌性的交配意愿分为两组:1、接受交配;2、反抗交配(在雄性求偶过程中雌性表现出FL和MR等行为)。在每次交配实验结束后,收集平胸龟尿液。用北京北方生物技术研究所生产的人用酶联免疫试剂盒(Enzyme-Linked ImmunosorbentAssays,ELISA)分别检测雄性尿液中睾酮的水平和雌性尿液中雌二醇的水平。共收集237份尿液样品,其中雄性尿液样品118份,雌性尿液样品119份。研究结果显示:(1)有交配意向的雄性尿液中睾酮水平显著高于无交配意向的雄性(非参数检验,P0.05)。接受交配的雌性与反抗交配的雌性尿液中雌二醇水平无显著差异(非参数检验,P0.05);(2)睾酮和雌二醇的水平显示出一定的季节性变化,4月睾酮水平显著高于3、5、6、8、10月(P0.05),其余各月份之间睾酮水平差异不显著(P0.05)。4月和7月雌二醇水平显著高于3、5、6、11月(P0.05),其余各月之间雌二醇水平差异性不显著(P0.05);(3)从3月到11月都有交配行为发生,4月交配频率最高(63.64%);(4)高的睾酮水平是雄性成功交配的关键因素。本研究表明平胸龟的最佳交配时间为4月(冬眠结束后不久)。
【学位单位】：海南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：S917.4
【文章目录】：
摘要
Abstract
前言
第一章 文献综述
    1.1 龟类求偶交配行为研究的发展阶段
        1.1.1 简单描述阶段
        1.1.2 模型研究阶段
        1.1.3 定量研究阶段
    1.2 龟类求偶交配行为研究的主要方法
        1.2.1 观察环境
        1.2.2 观察手段
        1.2.3 数据分析方法
        1.2.4 信号研究
            1.2.4.1 视觉信号
            1.2.4.2 嗅觉（化学）信号
            1.2.4.3 触觉信号
            1.2.4.4 听觉信号
    1.3 龟类求偶交配行为季节性变化的研究
    1.4 中国龟类求偶交配行为的研究现状
    1.5 平胸龟生态学研究现状
        1.5.1 栖息习性
        1.5.2 活动节律
        1.5.3 繁殖习性
        1.5.4 两性异形
        1.5.5 领域行为
第二章 平胸龟求偶交配行为研究
    2.1 前言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 研究地点自然概况
        2.2.2 实验动物饲养及行为观察环境
        2.2.3 实验动物选择
        2.2.4 交配实验
        2.2.5 数据分析
    2.3 实验结果
        2.3.1 行为模式
            2.3.1.1 雄性行为模式
            2.3.1.2 雌性行为模式
        2.3.2 求偶交配行为描述
        2.3.3 序列分析
    2.4 讨论
        2.4.1 求偶交配行为的发生
        2.4.2 求偶交配行为的比较
        2.4.3 求偶信号
        2.4.4 雄性的求偶交配行为
    2.5 结论
第三章 平胸龟交配频率的季节性变化研究
    3.1 前言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 实验动物选择
        3.2.2 交配实验
        3.2.3 性类固醇激素的测定
            3.2.3.1 检测原理
            3.2.3.2 操作步骤
        3.2.4 统计分析
    3.3 实验结果
        3.3.1 雄性睾酮水平与交配行为的关系
        3.3.2 雌性雌二醇水平与交配行为的关系
        3.3.3 睾酮和雌二醇水平的季节性变化
        3.3.4 季节性变化与交配行为的关系
    3.4 讨论
        3.4.1 睾酮和雌二醇水平在交配行为中的影响
        3.4.2 平胸龟睾酮和雌二醇水平的季节性变化
参考文献
附录
攻读硕士学位期间发表论文清单
致谢
附件

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本文编号：2841093