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《华中师范大学》 2018年
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能量储备对中华大蟾蜍(Bufo gargarizans)繁殖投入和繁殖成功率的影响

朱笑然  
【摘要】:能量的获取和消耗是影响生活史变化的重要因素。不同的生活史策略主要是由生物体在维持生长、防御和繁殖之间分配可用能量的不同方式产生的。能量分配策略在个体权衡生存和繁殖能量投入中扮演着关键角色并且决定繁殖力和繁殖成本。了解动物个体能量储备对繁殖成功率的影响有着重要的生物学意义。不同水平的能量储存会导致繁殖策略的显著差异。对于繁殖前较长时间没有食物摄入或者食物摄入很少的类群(如两栖类)来说,繁殖过程极度依赖体内存储的能量。动物个体可以对自身能量储备进行再次分配,不同的能量分配策略会导致繁殖收益的差异。能量储存和能量分配策略对繁殖成功率的影响已在鸟类、爬行类、哺乳类等类群中有所报道,但在两栖动物中还比较缺乏。中华大蟾蜍(Bufo gargarizans)属于两栖纲(Amphibian)无尾目(Anura)蟾蜍科(Bufonidae)蟾蜍属(Bufo),是两栖无尾类的代表物种,在我国广泛分布。研究中华大蟾蜍能量储备及分配对繁殖成功率的影响,对于了解两栖类群的生活史策略具有重要意义。本研究通过野外数据采集和室内蝌蚪饲养实验相结合的方法,对中华大蟾蜍个体繁殖期时能量储备对繁殖成功率的影响进行了研究。我们使用身体状况指数(Body condition index,BCI)来评估中华大蟾蜍的身体状况,这种方法具有可靠性和非破坏性的特点,已经被广泛地应用于鸟类、哺乳类、爬行类动物的繁殖生态学研究中。我们在2016年2~4月和2017年2~4月,对湖南省八大公山国家级自然保护区中华大蟾蜍不同时期(抱对开始时、抱对结束时)的体长和体重进行了测量,对窝卵数、受精率、卵重、卵径等繁殖成功率指标进行了收集,并将受精卵带回实验室在相同的条件下(20℃恒温,12h光照、12h黑暗,相同的食物投喂量)饲养,记录蝌蚪达到不同发育阶段的时长和蝌蚪的体征数据(体长、体重、头宽)等参数。我们使用单因素方差分析比较了抱对雄性BCI与未抱对雄性BCI之间的差异,采用一元线性回归分析研究了抱对个体BCI和繁殖能量消耗、受精率、孵化率、后代发育速度,以及雌性个体BCI与其窝卵数之间的关系,具体结果如下:(1)中华大蟾蜍雄性个体在繁殖期存在雄性竞争,参与抱对的中华大蟾蜍与未参与抱对中华大蟾蜍在身体状况指数上存在明显差异(F1.154 = 29.666,P0.001)。参与抱对的中华大蟾蜍个体身体状况指数显著高与未参与抱对的个体;(2)在雄性中华大蟾蜍中,BCI与抱对时能量消耗成显著正相关(R2 = 0.212,P=0.007),雄性中华大蟾蜍BCI越高繁殖时能量投入越多。在雌性中华大蟾蜍中,BCI与抱对时能量消耗成显著正相关(R2 = 0.681,P0.001),雌性中华大蟾蜍BCI越高繁殖时能量投入越多;(3)中华大蟾蜍雌雄个体的BCI与其受精率均无明显的线性关系(雄性,R2=0.02,P= 0.347;雌性,R2 = 0.002,P = 0.795);(4)在雄性中华大蟾蜍中,BCI与后代发育至G45期的时长成显著负相关(R2 =0.297,P=0.044),雄性中华大蟾蜍BCI越高后代发育至G45期的时间就越短。在雌性中华大蟾蜍中,BCI与后代发育至G45期的时长无明显线性关系(R2 =0.018,P = 0.603);(5)在雌性中华大蟾蜍中,BCI与窝卵数成显著正相关(R2 = 0.181,P0.001),雌性中华大蟾蜍BCI越高繁殖时获得的窝卵数就越多。综上所述,中华大蟾蜍不同的能量储备水平对雄性竞争、繁殖能量投入、后代发育速度和窝卵数等均存在不同程度的影响。高能量储备的雄性个体在争夺配偶时具有更强的竞争力,在繁殖时投入的能量更多,后代发育速度也更快;高能量储备的雌性个体则能获得更多的窝卵数。我们的研究结果为探究两栖类群的生活史策略提供了一定的依据,具有重要意义。
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