大熊猫的扩散模式及其进化机制

扩散是动物最重要的行为之一，它影响着种群的动态和遗传变异的空间分布，是一个重要的生态和进化过程，其进化机制主要有资源竞争、局部配偶竞争和近交避免假说。我们的前期研究表明，大熊猫具有与其他兽类截然相反的扩散模式，资源和局部配偶竞争假说均不能对其进行很好的解释。为此，我们提出如下假设：大熊猫的扩散模式是偏雌扩散，近交避免是其进化的主要机制。为了检验这一假设，本项目拟选择秦岭大熊猫研究基地- - 佛坪自然保护区，通过佩戴可脱落的GPS颈圈，跟踪观察大熊猫的扩散、繁殖和交配等行为，并收集保护区内所有大熊猫个体和繁殖场内个体的粪便样品，通过遗传学、分子生物学和进化生物学的理论和方法，进行个体识别、亲缘关系分析和谱系的构建，系统研究大熊猫的扩散行为、社群结构、婚配制度、亲缘识别和性选择机制，验证大熊猫的扩散模式及进化机制假设，进一步丰富物种扩散理论，并为大熊猫栖息地廊道建设和大熊猫放归提供科学依据。

本项目以野生大熊猫为研究对象，通过无线电GPS颈圈，跟踪观察大熊猫的迁移扩散、繁殖交配等行为，收集大熊猫的粪便、毛发及血液等样品用于分子遗传学分析和繁殖生理监测，同时结合不同山系大熊猫种群遗传学和分子生态学研究，系统研究野生大熊猫的迁移扩散、繁殖交配和通讯行为，婚配制度和性选择等繁殖策略，验证大熊猫的扩散模式和进化机制假设并探讨大熊猫对环境的适应机制。研究表明，无论是在小尺度还是在大尺度上，大熊猫都存在偏雌扩散模式，这种扩散模式可能与有限的产仔洞资源竞争密切相关；而天然的地理屏障和近期人类活动导致的栖息地破碎化是阻碍大熊猫种群间交流扩散的主要因素，使得隔离小种群面临崩溃境地。同时发现大熊猫可通过季节性的迁移从竹子这种低营养高纤维食物中获取最大的营养与能量，而肠道微生物在竹子纤维素的消化利用过程中起着关键作用。对其繁殖生态学研究发现，作为独居性物种，大熊猫主要通过化学通讯行为来传递自身的繁殖信息；雌性个体为单发情，雄性在一个繁殖季节可多次参与繁殖活动；而同一对雄性和雌性个体可以连续多年进行配对交配。此外，本项目的相关研究成果已被国家林业局和四川省林业厅用于指导大熊猫放归和相岭山系大熊猫栖息地廊道建设工程。