横断山区华西蟾蜍生活史策略地理变异的机理研究

摘要：生活史是有机体在长期自然选择过程中所形成的、适应于其生活环境的形态、生理和行为模式。研究物种生活史的地理变异，对揭示物种适应于不同环境的生理及生态进化机制有其重要意义。我们前期研究发现，华西蟾蜍生长和繁殖特征存在海拔变异，且变异与温度、降雨量和湿度等环境因素相关。横断山区特殊的环境条件为研究华西蟾蜍生长策略和繁殖策略的地理变异提供了理想场所。为此，我们假设：华西蟾蜍存在生长策略和繁殖策略的地理变异，且环境因子是导致其变异的主要因素。为检验该假设，本项目拟以横断山区不同地理种群的华西蟾蜍为研究对象，利用焦点取样和石蜡切片等方法，进一步研究华西蟾蜍：（1）是否存在生长策略和繁殖策略的地理变异？（2）如果存在，那么，不同地理种群间生长策略和繁殖策略怎样变化？以及（3）生长策略和繁殖策略地理变异的影响因素有哪些？通过对该物种生长策略和繁殖策略地理变异假设的验证，揭示其机理。

生活史是有机体在长期自然选择过程中所形成的、适应于其生活环境的形态、生理和行为模式。研究物种生活史的地理变异，对揭示物种适应于不同环境的生理及生态进化机制有其重要意义。本项目以横断山区17个不同地理种群的华西蟾蜍为研究对象，利用焦点取样和石蜡切片等方法，研究了华西蟾蜍三个科学问题：（1）是否存在生长策略和繁殖策略的地理变异？（2）如果存在，那么，不同地理种群间生长策略和繁殖策略怎样变化？以及（3）生长策略和繁殖策略地理变异的影响因素有哪些？通过对该物种生长策略和繁殖策略地理变异假设的验证，揭示其机理。结果表明：华西蟾蜍不同地理种群的生长和繁殖策略存在地理上的差异性，高海拔和高纬度的华西蟾蜍种群有更快的生长率、更大的性成熟年龄和寿命、产更大的卵和更少的窝卵数。影响华西蟾蜍不同地理种群的生长和繁殖的环境因素包括温度和降雨量，分析了不同海拔和纬度的温度、降雨量与生长和繁殖的关系，发现了低的环境温度、少的降雨量会导致该物种生长率更快，繁殖投入更少，产的后代大小更大，本研究结果和生活史策略假设一致。此外，本研究也对华西蟾蜍两性大小异型的地理进化进行了研究，结果表明：华西蟾蜍两性大小异型存在地理进化，其进化结果与伦斯法则相反，性选择选择雄体身体大小明显小于生殖力选择雌体身体大小，其也揭示了华西蟾蜍雌性偏大的大小两性异型的进化机制。本研究顺利完成了课题计划书的所有目标内容，并在国际刊物Oecologia、Journal of Zoology、Frontiers in Zoology、Ethology Ecology and Evolution和Animal Biology上发表了11余篇SCI论文。