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为探究城市化对蜥蜴化学信号的影响，波兰罗兹大学的研究人员开展对雄性沙蜥（Lacerta agilis）的研究，发现栖息地城市化程度影响其化学信号多样性和组成，该研究为理解动物化学通讯提供新视角。
在城市不断扩张的今天，动物们的生活也受到了巨大影响。就像人类在城市里要适应噪音、灯光一样，动物们也面临着各种挑战。在动物的交流方式中，化学通讯（Chemical communication）是一种非常古老且重要的方式，它涉及到动物识别合适的伴侣、评估配偶质量以及躲避捕食者等关键活动。然而，尽管城市化对动物的声学和视觉信号影响研究较多，但对化学信号的影响却知之甚少。
许多蜥蜴物种都拥有股腺（femoral glands，FGs），这是位于大腿 underside 的突出表皮腺，能产生多种用于化学通讯的化合物。沙蜥（Lacerta agilis）是一种适应性很强的蜥蜴，能生活在多种栖息地，包括城市、郊区和农村，这使得它成为研究城市化对化学信号影响的理想模型。为了深入了解城市化如何影响沙蜥的化学信号，波兰罗兹大学（Faculty of Biology and Environmental Protection, Department of Ecology and Vertebrate Zoology, University of Lodz）等机构的研究人员展开了这项研究。
研究人员从波兰克拉科夫市及其周边的 6 个地点收集了 45 只雄性沙蜥。根据与市中心的距离、人类活动痕迹以及不透水表面的比例，将这些地点分为城市、郊区和农村三类栖息地。在收集样本时，研究人员通过轻轻挤压沙蜥的股腺获取分泌物，然后利用气相色谱 - 质谱联用（gas chromatography coupled with mass spectrometry，GC/MS）技术对分泌物中的化合物进行分析。为了更准确地分析数据，研究人员还进行了衍生化处理，并对数据进行了严格筛选和标准化处理。在统计分析方面，研究人员运用了多种方法，如计算香农多样性指数（Shannon diversity index）、线性混合效应模型（linear mixed-effects models）、PERMANOVA、随机森林分类（Random Forest Classification，RF）等，以探究栖息地、身体状况等因素对沙蜥股腺分泌物化学组成的影响。
研究结果
- 化学化合物种类：经过严格筛选，研究人员在数据库中纳入了 31 种化合物进行进一步分析。这些化合物主要包括类固醇、生育酚和羧酸等。其中，胆固醇和 α - 生育酚（α - tocopherol）是沙蜥股腺分泌物中含量最丰富的两种化合物。
- 化学信号多样性与栖息地的关系：线性混合效应模型显示，栖息地类型对香农指数（即化学多样性）有显著影响。城市和郊区的沙蜥化学多样性高于农村地区的沙蜥，但城市和郊区的沙蜥之间化学多样性无显著差异。
- 化学组成与栖息地和身体状况的关系：通过 NMDS 图和 PERMANOVA 模型分析发现，不同栖息地和地点的沙蜥化学组成存在显著差异，且栖息地类型比地点对化学组成的影响更大。然而，身体状况指数（Body condition index，BCI）在不同栖息地之间没有显著差异，并且 BCI 与化学多样性以及栖息地相关化合物的相对含量之间也没有显著关联。
- 影响栖息地差异的关键化合物：随机森林分类确定了对栖息地分离有主要影响的化合物，包括十二烷酸、十四烷酸、正十五烷酸、α - 生育酚和胆钙化醇。线性混合效应模型表明，栖息地对这些化合物的含量均有显著影响。例如，城市和郊区沙蜥的 α - 生育酚水平显著高于农村沙蜥。
研究结论与意义
这项研究揭示了雄性沙蜥股腺分泌物的化学组成取决于其所处的栖息地。栖息地的城市化程度影响了化学信号的多样性和组成，城市和郊区沙蜥的化学多样性更高，且含有更多的 α - 生育酚等化合物。虽然身体状况在不同栖息地之间没有显著差异，且与化学组成无关，但这表明环境条件可能比蜥蜴的生理状况对化学信号的影响更大。这些发现为理解动物在城市化环境中的化学通讯提供了新的视角，也为进一步研究化学信号变化对动物适应性和繁殖的影响奠定了基础。该研究成果发表于Scientific Reports期刊。
研究人员在研究过程中，主要运用了以下关键技术方法：一是样本采集技术，从波兰克拉科夫市及其周边不同栖息地采集雄性沙蜥股腺分泌物样本；二是化学分析技术，利用 GC/MS 对分泌物进行分析，并通过衍生化处理提高化合物检测和鉴定的准确性；三是多种统计分析方法，如计算香农多样性指数评估化学多样性，运用线性混合效应模型、PERMANOVA、RF 等方法探究各因素对化学组成的影响 。
总体而言，该研究通过多方面的研究方法，系统地揭示了城市化梯度下雄性沙蜥化学信号的变化规律，对于深入理解动物与环境的相互作用具有重要意义，也为后续相关研究指明了方向，比如可以进一步探究这些化学信号变化如何具体影响沙蜥的繁殖成功率和生存能力等。
