鸻形目遷徙鳥類機(jī)體結(jié)構(gòu)表型可塑性研究.pdf

1、生物體具有可根據(jù)環(huán)境條件改變其形態(tài)、生理、行為等方面性狀的能力，即單一基因型對(duì)不同環(huán)境應(yīng)答而產(chǎn)生不同表型的特性，稱為表型可塑性；如果這種表型改變是完全可逆的，又稱為表型彈性。長距離遷徙鳥類為研究脊椎動(dòng)物內(nèi)部結(jié)構(gòu)的表型改變提供了完美的模型，其器官形態(tài)結(jié)構(gòu)的彈性改變已成為遷徙鳥類研究的一個(gè)重要主題，成為生理生態(tài)學(xué)新的研究焦點(diǎn)。 動(dòng)物的生理生態(tài)學(xué)特征是制定更加合理可行的管理決策的依據(jù)。認(rèn)識(shí)鳥類生活史不同階段機(jī)體結(jié)構(gòu)的表型可塑性，我們將

2、能夠預(yù)測(cè)鳥在新環(huán)境中的器官表型改變，可以幫助理解有機(jī)體是如何根據(jù)自然環(huán)境和進(jìn)化歷史進(jìn)行設(shè)計(jì)的。鵒形目是黃海地區(qū)的關(guān)鍵生物類群，本項(xiàng)研究將為預(yù)測(cè)鳥類在不同生態(tài)環(huán)境中的器官表型的適應(yīng)性改變提供許多有益的信息，將有助于了解遷徙鳥類對(duì)棲息地的利用模式和基本遷徙策略，這些是設(shè)計(jì)和執(zhí)行保護(hù)候鳥計(jì)劃的關(guān)鍵，在保護(hù)生物學(xué)，如應(yīng)用和管理方面會(huì)具有實(shí)際應(yīng)用。 本文首先綜述近期遷徙鳥類生理生態(tài)學(xué)研究進(jìn)展，尤其是表型可塑性方面，包括表型可塑性的含義、分

3、類等，之后介紹了遷徙鳥類表型彈性在理論和實(shí)驗(yàn)兩方面的主要研究成果，以及存在的問題與發(fā)展趨勢(shì)。 本項(xiàng)目通過分析研究鵒形目三種不同遷徙方式涉禽中轉(zhuǎn)停歇或越冬期間機(jī)體結(jié)構(gòu)表型可塑性變化，以及環(huán)志數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)： 秋季在上海中轉(zhuǎn)停歇的林鷸(Wood Sandpiper Tringa glareola)幼鳥，補(bǔ)充燃料時(shí)增重的主要原因是脂肪和胸肌，脂肪是最大增重部分，其次是胸肌，它們和體重增加均顯著線性相關(guān)；所研究的其它器官中，腦、肺、砂

4、囊和腎重量無變化，腿肌、心、腸、肝和骨骼肌其余部分則隨體重增加有增重趨勢(shì)。 澤鷸(Marsh sandpiper Tringa stagnatilisr)幼鳥在上海越冬期間，平均體重顯著高于中轉(zhuǎn)停歇期，增重的最大因素是脂肪，其次是胸肌部分，腿肌部分隨體重僅略有增加；至少在越冬早期腿肌、剩余骨骼、心及肝、砂囊、腦、肺、腎等重量都保持穩(wěn)定，不隨體重增加變化。和中轉(zhuǎn)停歇期的研究資料比較，越冬早期澤鷸器官大小表型變化的范圍和程度均較小。

5、 大濱鷸(Great Knot Calidris tenuirostris)春季中轉(zhuǎn)停歇期間，體重顯著增加，最大增重約相當(dāng)于平均體重的52.15％。脂肪是體重增加的最大因素，其次是胸肌部分，胸肌隨體重平行變化；腿肌隨體重增加也有增重趨勢(shì)；消化器官的變化分兩方面，消化腺(肝和胰)增重，但消化道(砂囊、腸)不隨體重增加，一個(gè)可能的解釋是，大濱鷸消化道保留有一定的空閑容量，不需要有大的變化，通過消化腺的增大即可快速提高消化吸收營養(yǎng)能力

6、，適應(yīng)停歇期的覓食；同時(shí)避免重建消化器官的能量和時(shí)間花費(fèi)，提高整體遷徙速度。腦、肺、腎、脾、眼及鹽腺等器官等保持穩(wěn)定，不隨體重變化。 比較三種遷徙涉禽，雖然遷徙策略不同，但無論是遷徙中轉(zhuǎn)期還是越冬期，樣本個(gè)體體重均呈顯著增加，增重主要原因首先是脂肪，其次是胸肌；胸肌和脂肪占了體重增加的絕大部分，是鳥類機(jī)體結(jié)構(gòu)表型變化的關(guān)鍵因素。雖然也有其它器官增重，但和胸肌相比，其可塑性變化要小得多。 綜合已有的研究結(jié)果，鳥類的胸肌在繁

7、殖、換羽、遷徙、越冬等情況下都能跟蹤體重的變化，適應(yīng)不同階段的生理需要，是鳥類表型可塑性最大的器官，這可能是鳥類胸肌一種常規(guī)的適應(yīng)性變化模式，當(dāng)體重變化時(shí)調(diào)節(jié)胸肌力量以保持最適的飛行能力。 在文獻(xiàn)報(bào)道過的長距離不停歇或僅停歇一到兩次的遷徙涉禽中，遷飛前其消化器官(砂囊、腸、肝)大小顯著降低，中轉(zhuǎn)期又重新肥大，然而這里研究的三種涉禽，其砂囊重量或大小都沒有隨體重變化，基本保持穩(wěn)定，一個(gè)可能的解釋是不同的遷徙策略具有不同的器官彈性變