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荒漠麻蜥的两性异形

来源:职称阁分类:农业论文 时间:2019-09-05 10:00热度:

  测量了73只成体荒漠麻蜥的头体长、尾长、头长、头宽、头高、最大腹宽、腹长、前肢长和后肢长9个形态特征,并对荒漠麻蜥环体中段鳞、第9—10环尾鳞、19.孑L及股孔相隔鳞片的数量进行计数。结果表明荒漠麻蜥雌性与雄性的头体长、环体中段鳞数、股孔数及I殳孑L#IIIi鳞片数无显著差异,尾长、头部大小、最大腹宽、腹长、前肢长、后肢长及第9一10环尾鳞数均存在两性异形现象。其中,雄性在头长、头宽、头高、尾长及第9一10环尾鳞数方面大于雌性,而雌性在最大腹宽、腹长、前肢长和后肢长方面大于雄性。尾长、头长、头宽、头高、第33卷第8期干旱区资源与环境V01.33No.82019年8月Journal of Arid Land Resources and EnvironmentAug.2019最大腹宽、腹长、前肢长和后肢长均与头体长呈显著正相关关系。研究表明,荒漠麻蜥存在两性异形现象且在个体发育的过程中,雌雄个体的尾长、头长、头宽、头高、最大腹宽、腹长、前肢长和后肢长均表现出不同程度的异速生长。

荒漠麻蜥的两性异形

  关键词:荒漠麻蜥;两性异形;性选择;自然选择;生育力选择

  荒漠麻蜥(Eremias przewalskii)是生活在荒漠地带的典型蜥蜴之一,与荒漠沙蜥(Phrynocephalus przew-alskii)、隐耳漠虎(Alsophylax pipiens)、密点麻蜥(Eremias multiocellata)栖息于同一生境。主要分布于内蒙古西部乌兰布和沙漠、巴丹吉林沙漠和鄂尔多斯北部的库布齐沙漠,经甘肃北部直达新疆罗布泊和阿克苏【1 J。荒漠麻蜥的研究报道很少,万宏富等解剖研究了骨骼系统和染色体核型旧~l。相关研究有中国8种麻蜥的形态特征H J,中国8种麻蜥分子系统地理学{引,荒漠麻蜥与密点麻蜥渐渗杂交的形态证据拍J,密点麻蜥与荒漠麻蜥复合体的研究"1。荒漠麻蜥两性异形的研究最早见于Szczerbak对俄罗斯图瓦、蒙古西北部及中国地区荒漠麻蜥的研究,此外,Orlova对蒙古5个不同地区荒漠麻蜥的两性异形也进行了研究。

  两性异形(Sexual dimorphism)最早是由达尔文提出的,它指的是同一物种不同性别之间在体形、体色以及其它形态学特征方面存在差异的现象。这种现象在动物界中广泛存在。1”¨1。就两性异形产生的原因来说,到目前都没有一个统一的定论。很多学说都可以用来解释两性异形现象,一般来说,两性异形现象的产生不仅可以用自然选择来解释,还可以用性选择压力和生育力选择压力等来很好的解释,此外,雌雄个体在寿命长短、出生率与死亡率、食物种类和生长模式等方面表现出的差异也与动物的两性异形有着不同程度地联系¨0’12’b J。两栖爬行动物是研究两性异形的理想材料,是当前动物生活史的研究热点之一。

  文中以采自赛乌苏、阿左旗、张掖、民勤地区的荒漠麻蜥为材料,测量雌、雄个体的9个形态学特征,并对其环体中段鳞、第9—10环尾鳞、股孔及股孔相隔鳞片的数量进行计数。用SPSS软件进行数据分析,对荒漠麻蜥的两性异形现象进行了系统的研究,旨在探讨荒漠麻蜥雌、雄个体间9个形态特征及鳞片数的差异,了解荒漠麻蜥的两性异形类型并且对存在这种现象的原因作出合理的解释,为两栖爬行类两性异形的研究提供进一步的基础资料。

  1材料与方法

  1.1 实验材料

  2010年5月采自内蒙古赛乌苏及阿左旗、2017年7月采自甘肃省民勤县以及2018年5月采自甘肃省张掖市的121只荒漠麻蜥样本(保存于95%的无水乙醇中),在样本尽量拉直的情况下,用游标卡尺(±0.02mm)对样本各形态特征进行测量并记录,然后对各样本的环体中段鳞、第9—10环尾鳞、股孔及股孔相隔鳞片的数量进行计数。头体长(snout—vent length,SVL)为吻端至泄殖腔孔前缘的长度,尾长(taillength,TL)为泄殖腔孔前缘到尾尖的长度,头长(head length,HL)为吻端至耳孔后缘的长度,头宽(head width,HW)为头部最宽处的直线距离,头高(head height,HH)为头部最高处的直线距离,最大腹宽(abdo-men width,AW)为腹部的最大宽度,腹长(abdomen length,AL)为前肢腋窝到后肢腋窝间距,前肢长(fore limb length,FLL)为腋下到最长指端的长度,后肢长(hind limb length,HLL)为后肢基部到最长趾端的长度 。将所有个体解剖后发现,最小怀卵个体头体长约49mm,因此将SVL≥49mm的个体划定为成体。除去断尾个体以及性未成熟个体,121只荒漠麻蜥样本中可用于两性异形研究的雌性成体有41只,雄性成体有32只。41只雌性个体中无怀卵个体。

  1.2数据处理

  使用SPSS 20.0进行数据分析。可用于研究两性异形的所有数据先用Kolmogorov—Smironov和Lev— ene检验分别检验正态性和方差同质性。经两种方法检验后发现,这些数据均符合正态性和方差同质性。比较荒漠麻蜥雌雄个体在头体长方面的差异使用以性别为因子的单因素方差分析(One—way ANOVA)。同样的,比较雌雄荒漠麻蜥个体的环体中段鳞数、第9—10环尾鳞数、股孔数及股孔相隔鳞片数的差异也用以性别为因子的单因素方差分析。使用单因素协方差分析(One—way ANCOVA)分析与头体长有显著相关性的形态特征,以头体长为协变量,性别为因变量来分析这些形态学特征的两性差异,使用一元线性回归分析8个形态学特征与头体长间的关系。所得数据用平均值±标准误(Mean±SE)来表示,显著性水平设置为仪=0.05。

  2结果

  荒漠麻蜥的头体长、尾长、头长、头宽、头高、最大腹宽、腹长、前肢长、后肢长、环体中段鳞数、第9—10环尾鳞数、股孔数及股孔相隔鳞片数13个形态学特征的所有数据如表1所示。单因素方差分析表明,荒漠麻蜥两性的平均头体长、环体中段鳞数、股孔数及股孔相隔鳞片数的差异无统计学意义。荒漠麻蜥雌雄个体第9—10环尾鳞数的差异存在统计学意义,表现为雄性大于雌性。而单因素协方差分析结果表明,在控制头体长的情况下,荒漠麻蜥雌雄个体的尾长、头长、头宽、头高、最大腹宽、腹长、前肢长和后肢长间的差异均有统计学意义。所有形态学特征中,雌性在最大腹宽、腹长、前肢长和后肢长方面显著大于雄性,而雄性在头长、头宽、头高和尾长方面明显大于雌性。

  和后肢长这8项身体指标都与头体长有极其显著的线性关系。在个体发育过程中,荒漠麻蜥雌雄个体的尾长、头长、头宽、头高、最大腹宽、腹长、前肢长和后肢长均表现出不同程度的异速生长。图中的斜率表示随头体长增加各形态特征的相对增长率,也就是不同性别间生长速率的差异。从线性回归方程的斜率可以看出,雌性尾长、腹长和头高的斜率大于雄性,而雌性头长、头宽、最大腹宽、前肢长和后肢长的斜率小于雄性。其中,雌雄个体后肢长的斜率差异最大。表明在荒漠麻蜥群体中,雄性个体的头长、头宽、最大腹宽、前肢长和后肢长随着体长的变长,生长速率明显大于雌性,其中,后肢长的生长速率在荒漠麻蜥雌雄个体中的差异是最大的。荒漠麻蜥群体中存在异速生长现象。

  3讨论

  关于荒漠麻蜥鳞片方面的研究很少。Orlova对蒙古地区荒漠麻蜥种群内部及种群间的地理变异进行研究时发现蒙古地区荒漠麻蜥的环体中段鳞数、股孔数及股孔相隔鳞片数无显著的两性差异,存在明显的地理差异。9—10环尾鳞数方面表现为雄性大于雌性的两性差异p1。单因素方差分析结果表明,荒漠麻蜥的环体中段鳞数、股孔数及股孔相隔鳞片数也无显著的两性差异。9—10环尾鳞数方面也表现为雄性大于雌性。这与Orlova的结果一致。一直以来,个体大小两性异形现象都是极受广大学者关注和研究的话题。个体大小是动物最主要同时也是最明显的特征之一。而且个体大小也与动物的其它生物学特征(如生活史、适合度、生理等)有着紧密的联系¨4。。一般情况下,头体长可以作为个体大小两性异形的指标¨5I。在蜥蜴个体中,个体大小两性异形一般可以分为三种类型:第一种是雌性成体大于雄性,如哈尔滨白条草蜥(Takydromus wolteri),蛭蜒(Sphenomorphus indicus),南草蜥(Takydromus sexlineatuz)等¨”博o;第二种是雄性成体大于雌性,如蜡皮蜥(Leiolepis reevesii),蓝尾石龙子(Eumeces elegans),中国石龙子(Plestiodon chinensis)等¨”“o;第三种是雌雄成体个体大小差异不显著,如吐鲁番沙虎(Teratoscincus roborowskii),奇台沙蜥(Phrynocephalus grumgriz· imailoi),宁波滑蜥(Scincella modesta)等旧2-24|。文中结果表明,荒漠麻蜥两性个体的平均头体长的差异不明显,属于以上三种类型中第三种。蜥蜴的个体大小两性异形可以用两种假说解释,种内竞争假说可以

  用来很好的解释雄性成体大于雌性成体的现象,因为雄性个体越大,在争夺配偶和抢夺资源方面就越占优势,这就使得雄性个体向着更大水平进化。而生育力优势假说则更好的支持了雌性个体大于雄性个体的这一现象,因为雌性个体越大,在自然选择的过程中,它的生育力也就越强旧5。。荒漠麻蜥雌雄成体在头体长方面的差异不显著,可能是受以上所说的种内竞争和生育力选择共同作用的结果。

  大部分蜥蜴的头部都有两性异形现象,并且常见的是雄性头部大于雌性ⅢJ。一般来说,蜥蜴头部大小与强化两性繁殖成功率(雌蜥增加繁殖输出,雄蜥增加交配几率)的选择压力有关。在蜥蜴生长过程中,雌蜥的头部生长减缓来保证躯干的生长,这有利于增加腹腔容纳量,进而增加繁殖输出旧川。单因素协方差分析结果表明,荒漠麻蜥雄性成体在头长、头宽和头高方面都显著大于成年雌性。表明荒漠麻蜥头部的两性异形现象可能是由生育力压力导致的。这与蓝尾石龙子、北草蜥(Takydromus septentrionalis)、山地麻蜥(Eremias brenchleyi)等的研究结果相一致¨u’“’2 。

  一般而言,蜥蜴腹部的两性异形主要是由生育力选择压力导致的。生育力选择压力主要体现于雌蜥。生育力选择压力被认为是两性异形进化的第S-个主要驱动力¨5I。生育力选择压力作用于雌性个体,腹部较大的雌性通常拥有更高的生育力。而拥有较高生育力的雌性一般情况下会更多的受到雄蜥的青睐,因此在这种压力的不断作用下,雌性腹部向着比雄性更大的方向发展。文中结果显示,雌性荒漠麻蜥个体较雄性来说有更大的腹宽和腹长,这就表明长期生育力选择压力的不断作用可能是导致荒漠麻蜥腹部两性异形的主要原因。

  尾部的长度与爬行动物的运动能力有关,此外,雄性拥有相对较长的尾部不仅与其容纳双阴茎和牵缩肌有关[30-31。,而且作为一个非常显著的雄性特征,拥有较长尾部的雄性拥有更多选择雌性伴侣的机会∞2l,因此这就使得雄性在性选择过程中占有巨大优势。文中结果表明,荒漠麻蜥雄性成体拥有更长的尾部,这与性选择压力假说相符合。因此,荒漠麻蜥尾部两性异形可能是性选择压力作用的结果。

  前后肢长度一般情况下与蜥蜴的运动能力、躲避敌害、雌雄交配等有关。大多数蜥蜴个体中,雄性个体的前后肢一般长于雌性∞3。34J,而文中结果表明,荒漠麻蜥雌性个体的前肢长与后肢长明显长于雄性。

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文章名称:荒漠麻蜥的两性异形

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