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不同物种、种群或者同一种群不同个体之间的形态变异与其生境利用、功能表现差异的如何相关联是生态学上的一个核心问题。研究此类问题涉及到两个重要方面:形态和功能表现间的关系,生态与功能表现间的关系。蜥蜴的生境呈现多样化的趋势,并且形态和行为迥异,因此蜥蜴是研究生态形态学的重要模型动物。本文以三种荒漠沙蜥为研究对象,通过测定蜥蜴的形态指标以及不同基质类型上蜥蜴的最大冲刺速度、速度敏感度等运动指标,检测形态特征和基质类型对三种沙蜥运动表现的影响,探讨动物形态、功能与生态间关系。主要研究结果如下:
(1)针对栉缘不发达的旱地沙蜥(Phrynocephalus helioscopus):旱地沙蜥两性间最大冲刺速度并无显著性差异,前肢长和后肢长两性间无差异是造成两性运动能力无差异的主要原因之一,而成幼间运动能力的差异与其附肢的差异相关。旱地沙蜥成体在不同基质上的速度敏感度均无显著性差异(P>0.05)。因此可以被认为是采用“万金油”策略而不表现出明显的“主场优势”。而旱地沙蜥亚成体在不同基质上的速度敏感度具有显著性差异(P<0.05),具体表现为在大砾石基质上的速度敏感度显著大于沙子基质(P<0.05)。这说明旱地沙蜥亚成体采用的“主场优势”策略。
(2)针对栉缘单侧发达的变色沙蜥(Phrynocephalus versicolor):变色沙蜥在三种基质上的运动能力(最大冲刺速度、耐力、加速度和速度敏感度)存在显著性差异(P<0.05)。而在泥土和沙子基质上,变色沙蜥的耐力和加速度差异不显著(P>0.05)。因此,变色沙蜥在不同基质上的运动表现介于“主场优势”(home field advantage hypothesis)和“万金油假说”(“ jack of all trades and master of none” hypothesis)的中间过渡类型。两性角度分析,变色沙蜥的雄性成体具有更好的加速能力,变色沙蜥的雄性成体相比较于雌性成体具有更修长的四肢和更轻的体重,这也是导致变色沙蜥两性间运动能力差异的主要原因之一。从功能角度分析:两性间达到最大冲刺速度所作的功无显著性差异,但雄性在此过程中所做的功率极显著大于雌性成体。因此,变色沙蜥雄性通过给予附肢更大的力来增强运动能力,而雌性体重大于雄性,雌性蜥蜴会通过增加施力的时间来增加其运动能力。
(3)针对栉缘双侧发达的大耳沙蜥(Phrynocephalus mystaceus):大耳沙蜥的栉缘在大耳沙蜥的反捕食行为中起到了显著的作用,在最大冲刺速度方面外侧栉缘的存在更利于大耳沙蜥的奔跑,而在埋沙方面双侧栉缘状态下表现更好,并且栉缘相对面积能促进了大耳沙蜥的埋沙表现。而在运动策略的选择上栉缘也起到的重要的作用,在三种栉缘状态下大耳沙蜥的运动策略会从埋沙逐渐转移到运动上,也说明栉缘在埋沙行为上起到了重要的作用。而在多种基质状态下,三种栉缘状态下大耳沙蜥的运动策略也会从“主场优势”策略逐渐转移到“万金油”策略以适应基质对运动表现的影响。
(1)针对栉缘不发达的旱地沙蜥(Phrynocephalus helioscopus):旱地沙蜥两性间最大冲刺速度并无显著性差异,前肢长和后肢长两性间无差异是造成两性运动能力无差异的主要原因之一,而成幼间运动能力的差异与其附肢的差异相关。旱地沙蜥成体在不同基质上的速度敏感度均无显著性差异(P>0.05)。因此可以被认为是采用“万金油”策略而不表现出明显的“主场优势”。而旱地沙蜥亚成体在不同基质上的速度敏感度具有显著性差异(P<0.05),具体表现为在大砾石基质上的速度敏感度显著大于沙子基质(P<0.05)。这说明旱地沙蜥亚成体采用的“主场优势”策略。
(2)针对栉缘单侧发达的变色沙蜥(Phrynocephalus versicolor):变色沙蜥在三种基质上的运动能力(最大冲刺速度、耐力、加速度和速度敏感度)存在显著性差异(P<0.05)。而在泥土和沙子基质上,变色沙蜥的耐力和加速度差异不显著(P>0.05)。因此,变色沙蜥在不同基质上的运动表现介于“主场优势”(home field advantage hypothesis)和“万金油假说”(“ jack of all trades and master of none” hypothesis)的中间过渡类型。两性角度分析,变色沙蜥的雄性成体具有更好的加速能力,变色沙蜥的雄性成体相比较于雌性成体具有更修长的四肢和更轻的体重,这也是导致变色沙蜥两性间运动能力差异的主要原因之一。从功能角度分析:两性间达到最大冲刺速度所作的功无显著性差异,但雄性在此过程中所做的功率极显著大于雌性成体。因此,变色沙蜥雄性通过给予附肢更大的力来增强运动能力,而雌性体重大于雄性,雌性蜥蜴会通过增加施力的时间来增加其运动能力。
(3)针对栉缘双侧发达的大耳沙蜥(Phrynocephalus mystaceus):大耳沙蜥的栉缘在大耳沙蜥的反捕食行为中起到了显著的作用,在最大冲刺速度方面外侧栉缘的存在更利于大耳沙蜥的奔跑,而在埋沙方面双侧栉缘状态下表现更好,并且栉缘相对面积能促进了大耳沙蜥的埋沙表现。而在运动策略的选择上栉缘也起到的重要的作用,在三种栉缘状态下大耳沙蜥的运动策略会从埋沙逐渐转移到运动上,也说明栉缘在埋沙行为上起到了重要的作用。而在多种基质状态下,三种栉缘状态下大耳沙蜥的运动策略也会从“主场优势”策略逐渐转移到“万金油”策略以适应基质对运动表现的影响。