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在物种形成过程中，交配行为对生殖隔离至关重要，而环境温度对此影响不明。研究人员以 14 种果蝇为对象，研究不同温度下种内和种间交配情况。发现温度对交配率影响因物种而异，还影响杂交率。该研究为理解自然交配行为提供依据。
在奇妙的自然界中，物种的繁衍和进化始终是生物学家们热衷探索的谜题。其中，物种形成过程里生殖隔离的建立尤为关键，而交配行为在这一过程中扮演着核心角色。交配选择和交配成功与否，直接决定了不同物种之间基因交流的可能性，进而影响物种的分化与发展。然而，环境这位 “幕后推手” 在其中的作用却迷雾重重。环境条件复杂多变，温度作为一个重要的环境因子，在不同地域、不同季节差异巨大，并且常常成为物种地理分布范围的限制因素。在物种分布的边缘地带，不仅环境温度可能偏离最适范围，同种个体数量也相对稀少。在这样的情况下，杂交似乎变得更容易发生。但令人遗憾的是，尽管交配行为是生殖隔离的重要屏障，目前科学界对于行为选择与环境之间相互作用的理解却十分有限，相关的系统性研究少之又少。
为了打破这一认知困境，来自国外（文中虽未明确研究机构，但从资助机构推测）的研究人员 Daniel R. Matute 和 Jonathan A. Rader 开展了一项极具意义的研究。他们将目光聚焦于果蝇（Drosophila）这一经典的模式生物，试图揭开温度影响果蝇交配行为的神秘面纱。这项研究成果发表在《Animal Behaviour》杂志上，为该领域的研究开辟了新的方向。
研究人员主要采用了不同温度条件下的交配实验这一关键技术方法。实验选用了 14 种果蝇，这些果蝇分别来自不同的物种复合体，如 3 种来自雅库巴（yakuba）物种复合体（Drosophila yakuba、Drosophila santomea、Drosophila teissieri），3 种来自拟果蝇（simulans）物种复合体（Drosophila sechellia、Drosophila simulans、Drosophila mauritiana），还包括Drosophila melanogaster、Drosophila pseudoobscura、Drosophila willistoni等。通过设置 4 个不同的温度梯度，在无选择的种内交配试验以及已知在野外常杂交的两个果蝇物种三元组的种间交配试验中，观察并记录果蝇的交配倾向和成功率。
温度对种内和种间大规模交配的影响
研究人员首先探究环境温度对种内大规模交配的影响。通过对不同温度下 14 种果蝇大规模交配实验数据进行逻辑回归分析（以二项式响应），结果显示环境温度对交配是否发生有显著影响。在 10°C 的温度区间（18°C 至 28°C）内，无论是 1:1 的交配试验还是高密度的大规模试验，交配频率都有明显变化。但这种影响存在强烈的物种特异性，不同物种对温度变化的反应各不相同。例如，某些物种在特定温度下交配频率显著增加，而另一些物种则可能降低。
在研究温度对种间交配的影响时发现，在 6 种种间杂交组合中，温度对种间交配频率的影响相对较为温和。不过，当种内交配倾向在非最适温度范围外下降时，种间交配频率却保持相对稳定，这就导致在非最适温度下，种间交配的比例相对较高。
研究结论与讨论
综合研究结果，温度确实是影响果蝇交配行为的重要因素，但这种影响呈现出高度的物种特异性。在种内交配方面，温度的变化会导致不同物种交配频率发生不同程度的改变；在种间交配方面，虽然温度影响相对缓和，但在非最适温度下，种间交配的比例会有所上升。这一研究结果意义重大。首先，它表明交配倾向与温度密切相关，并且这种关系因物种而异，这为进一步理解不同物种的交配策略和生殖模式提供了新的视角。其次，温度对种间交配比例的影响意味着温度可以调节行为选择，进而影响生殖隔离的程度和杂交率，这对于解释自然界中物种形成和物种间基因交流的机制具有重要价值。最后，该研究强调了在环境背景下研究交配选择和生殖隔离的必要性，提醒科研人员在后续研究中不能忽视环境因素的作用。
总的来说，这项研究为理解自然环境中交配行为和生殖隔离的发生机制提供了关键线索，虽然只是迈出了探索的一小步，但却为后续更为深入的研究奠定了坚实基础。相信在未来，随着研究的不断深入，我们将能更加全面地揭示环境与交配行为之间的复杂关系，为生物进化和物种保护等领域的研究提供更多有价值的参考。
