亲情和食物组成对中华蟾蜍蝌蚪竞争机制影响的研究

发布时间：2020-10-23 23:13

　　竞争理论认为表型相似的个体之间的资源竞争更加激烈。相对于不同家族的,同一家族个体之间的表型和基因型更加相似或接近,因此资源竞争在同一家族个体之间可能尤其激烈。然而,亲情选择理论认为群体为了获得最大的广义适合度,亲情个体之间将进化出某种机制以减少或减弱它们群体之间的竞争。然而,到目前为止这两种理论已有的结论是混淆的。这可能是由于确定影响亲属之间竞争的重要条件是复杂的,导致对这两种理论的普遍性没有达成一致共识,因此这也是未来研究中一个亟待解决的主要问题。中华蟾蜍(Bufo gargarizans)广泛的分布于我国大陆,种群数量丰富,属于典型的爆发式繁殖。由于其体型笨重,容易捕捉,因此其蝌蚪是研究亲情和食物组成对个体适合度影响的一个理想的模型系统。本次研究的主要目的有两个:(1)阐明该物种是否具有亲缘识别能力,如果存在,在个体发育过程中是否改变;(2)亲缘关系越近的个体是否能通过利用其它可选择的资源去减弱群体间的竞争强度,以利于亲情个体的生长发育及存活。于2017年2月13-17日,我们从信阳市平桥区工业园一个荒废的鱼塘内(114°12′E,32°08′N,海拔22-100m)捕获40对正在抱对的中华蟾蜍,把它们带回实验室,待产卵。产卵2周后,蝌蚪孵化。按原实验设计实施2个实验,历时约3个月实验结束。第一个实验结果重要的发现是来自同一个家族的2只蝌蚪,它们于受精卵时就分别隔离发育直至蝌蚪孵化(胚胎发育23期),再放到一起喂养至变态,结果它们的生长发育情况(如,变态时的体重、体重和发育时间等)与不同家族的2只蝌蚪的平均值是一致的;然而其明显的不同于来自同一个家族的2只蝌蚪(胚胎期不隔离的),说明胚胎发育23期后,中华蟾蜍蝌蚪不能通过彼此释放的化学气味去识别与自己有亲情的同类,同时也说明该物种的亲缘识别能力在个体发育过程中是可以改变的。此外,还发现亲缘关系近的个体有较大的生长率,快的发育速度,可以提前变态。然而,亲缘关系近的个体发育时间和生长率的变异程度明显大于来自不同家族的或失去亲缘识别能力的同家族的个体,而且亲情组的变态个体比例也是最低的,这些都说明该物种同家族的即基因型越相近的个体竞争不是被弱化,而是更加激化。然而,这种激烈的竞争也是有好处的,亲情可以促进蝌蚪快速发育,以便在池塘干涸之前提前变态上岸。因此,基于快速发育和提前变态的亲情也可以增加该物种的广义适合度。第二个实验结果重要的发现在单一高蛋白食物鱼食喂养时,相同家族的蝌蚪比不同家族的体长和体重明显的都要小一些,而在混合食物存在时相同家族和不同家族之间不存在这种差异。此外,还发现相同家族的个体在混合食物喂养时,体长和体重明显要大于单一食物鱼食,而不同家族的无论是在单一食物鱼食还是混合食物喂养体长和体重都是相似的,这些结果表明该物种同一家族的个体在单一高蛋白鱼食资源下,竞争是激烈的,不利于自身的生长,这个结果与第一个实验是一致的;然而在混合食物存在时,同一家族的可以利用替代食物以减弱竞争,从而降低竞争对自身生长的负面影响。因此,环境中存在可替代的或可开发的资源时,减弱亲属间的竞争是可以发生的。如果通过最大限度地减少亲属间的剥削竞争,就会在很大程度上促进资源非遗传多型的进化。
【学位单位】：信阳师范学院
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S917.4
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章引言
    1.1 两栖类亲缘识别研究现状
    1.2 两栖类亲缘识别机制
    1.3 两栖类幼体亲缘识别检测方法
    1.4 影响两栖类幼体亲缘识别的因素
        1.4.1 生态和社会环境
        1.4.2 发育历期
        1.4.3 母体效应
    1.5 亲缘关系对种内竞争的影响
    1.6 研究目的和意义
        1.6.1 研究背景
        1.6.2 研究目的和意义
第2章研究对象和研究区域概况
    2.1 研究对象
        2.1.1 中华蟾蜍的分类地位及地理分布
        2.1.2 中华蟾蜍的形态特征
        2.1.3 中华蟾蜍的生态习性
        2.1.4 中华蟾蜍的繁殖习性
        2.1.5 中华蟾蜍的价值
    2.2 研究区域概况
        2.2.1 研究点介绍
        2.2.2 地形地貌、气候水文和生物多样性
第3章中华蟾蜍蝌蚪亲缘识别个体发育变化及对种内竞争的影响
    3.1 材料与方法
        3.1.1 实验设计
        3.1.2 统计分析
    3.2 研究结果
    3.3 讨论与分析
第4章亲情与食物组成对中华蟾蜍蝌蚪竞争强度的影响
    4.1 材料与方法
        4.1.1 实验设计
        4.1.2 统计分析
    4.2 研究结果
        4.2.1 亲情和食物组成对中华蟾蜍蝌蚪发育时间的影响
        4.2.2 亲情和食物组成对中华蟾蜍蝌蚪变态体长的影响
        4.2.3 亲情和食物组成对中华蟾蜍蝌蚪变态体重的影响
        4.2.4 亲情和食物组成对中华蟾蜍蝌蚪生长率的影响
        4.2.5 亲情和食物组成对中华蟾蜍蝌蚪身体条件的影响
        4.2.6 亲情和食物组成对中华蟾蜍蝌蚪存活率的影响
    4.3 讨论与分析
致谢
参考文献
攻读学位期间获得与学位论文相关的科研成果目录

【参考文献】

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