分子饮食分析揭示狭栖性蝙蝠栖息地需求的可塑性:对其保护的关键意义

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Basic and Applied Ecology 3.0

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  为探究蝙蝠觅食栖息地需求,研究人员以小蹄蝠(Rhinolophus hipposideros)为对象,分析其粪便样本。结果发现小蹄蝠饮食随季节和栖息地变化,且依赖多样栖息地的猎物。该研究为保护小蹄蝠提供关键依据。

  在神秘的大自然中,蝙蝠作为夜行性的独特生物群体,其生活习性一直充满着奥秘。长久以来,科学家们致力于解开蝙蝠觅食栖息地的谜团,但传统研究方法却存在诸多局限。以往研究主要依赖 VHF 无线电标签追踪小型雀形目鸟类和蝙蝠,但对于体重不足 20g 的小型觅食动物,即便有 GPS 技术的进步,想要精准了解它们的栖息地偏好依旧困难重重。而传统形态学饮食研究不仅耗费大量人力,准确性也欠佳,只能捕捉到蝙蝠饮食的静态瞬间,难以深入洞察其生态和行为,更无法准确识别其栖息地。
随着科技的发展,DNA metabarcoding(DNA 条形码技术)应运而生,为这一研究领域带来了新的曙光。这项技术能够在物种水平上识别蝙蝠所捕食的猎物,进而推断出猎物的来源栖息地。在此背景下,来自国外的研究人员开展了一项针对小蹄蝠(Rhinolophus hipposideros)的深入研究,该研究成果发表在《Basic and Applied Ecology》杂志上。

小蹄蝠是欧洲最小的菊头蝠属成员,它们利用高频 CF 叫声(约 112kHz)在植被附近捕食,是典型的狭栖性猎手。尽管分布广泛,但由于原生林地遭到破坏、栖息地丧失或受到干扰、人工照明以及农药使用等因素,小蹄蝠面临着生存威胁,在欧盟被列为具有群落重要性的物种,需要特殊的保护区。此前研究虽表明小蹄蝠偏好阔叶林栖息地,但对其栖息地依赖的全面理解仍有欠缺。为填补这一空白,研究人员开展了此次研究,旨在剖析小蹄蝠的饮食变化规律以及其与栖息地的关系。

研究人员选取了位于巴斯克地区(北伊比利亚半岛)的三个小蹄蝠繁殖群体作为研究对象,这三个群体所处区域在景观、城市化水平和气候方面均存在差异。研究过程中运用了多种关键技术方法:其一,在 2022 年整个繁殖季节,研究人员每两周采用非侵入性方法采集蝙蝠粪便样本,共收集了 413 份样本用于后续分析;其二,通过 NovaSeq 超高通量测序技术对样本进行深度测序,从而识别出大量的猎物物种;其三,运用 R 语言中的 “vegan” 和 “ade4” 等软件包进行数据分析,包括计算饮食组成差异、进行景观推断分析等 。

在饮食组成方面,研究结果显示,测序后共获得 406 份样本的数据,NovaSeq 产生了大量序列信息,最终识别出 1220 种猎物物种。三个群体中,最常被捕食的猎物目依次为鳞翅目、双翅目和半翅目。不同群体间饮食存在显著差异,Pianka 生态位重叠分析表明,在猎物物种水平上差异尤为明显,ZA 和 MA 群体饮食较为相似,而 CA 群体的饮食最为独特。同时,PERMANOVA 分析显示,饮食组成在 “群体”“周数” 及其相互作用方面均存在显著差异,且不同群体和采样周数的饮食多样性也有所不同。

景观推断分析方面,RLQ 分析结果表明,不同群体的饮食与不同栖息地存在关联。CA 群体的饮食在春季与 “草地”“河岸森林” 和 “开阔栖息地” 相关,夏季与 “河岸森林” 的关联增强;MA 群体的饮食在仲夏与 “果树” 物种正相关,与森林物种在某些周呈负相关;ZA 群体的饮食从 7 月起与 “果园” 物种相关。此外,研究还发现 “森林” 和 “灌木牧场” 对所有群体全年都至关重要,但不同群体对这些栖息地的利用程度和依赖时间有所不同。

综合研究结果和讨论部分,此次研究意义重大。它首次利用详细的分子数据深入推断小蹄蝠的栖息地偏好,是目前对该物种最全面的分子饮食分析。研究证实了小蹄蝠饮食具有高度可塑性,会随季节和地点变化。这一发现揭示了小蹄蝠虽然偏好林地和灌木作为主要栖息地,但也依赖其他多种栖息地来满足饮食需求,尤其是开阔栖息地的利用频率超出预期,凸显了其在营养栖息地需求方面的灵活性。这为小蹄蝠的保护工作提供了关键依据,强调了保护多样化、相互连接且猎物丰富的景观对于小蹄蝠生存和繁衍的重要性,有助于相关部门制定更具针对性和有效性的保护策略,以确保这一物种在自然环境中得以持续生存和发展。

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