濒危山地瞪羚与家牛饮食生态位分化研究：基于DNA宏条形码技术的季节性栖息地分析

以色列地中海生物地理区面临野生与家养反刍动物资源竞争难题。本研究通过DNA宏条形码技术，首次系统分析濒危山地瞪羚(Gazella gazella)与家牛(Bos taurus)在灌丛与草原两种栖息地的季节性食性差异。结果表明两者饮食重叠度普遍较低(BCsim<0.21)，冬季草原区重叠最高，体型差异与长期共进化可能驱动生态位分化。该研究为保护区管理提供重要科学依据，发表于《Scientific Reports》。

　　

以色列地中海生物地理区以其丰富的栖息地多样性和显著的季节性资源波动著称，这里既是濒危山地瞪羚(Gazella gazella)最后的庇护所，也是通过家畜放牧管理野火风险的重要区域。然而，保护区内日益增加的牲畜放牧活动引发了生态学家们的担忧：体型悬殊的野生瞪羚与家牛是否会因食物竞争而威胁濒危物种的生存？这个看似简单的生态学问题背后，隐藏着进化历史、体型效应与人为管理的复杂博弈。

海法大学进化与环境生物学系的Amir Arnon团队在《Scientific Reports》发表的研究，首次采用DNA宏条形码(DNA metabarcoding)技术，对Ramat Hanadiv自然公园(灌丛为主)和Yehudiya自然保护区(草原为主)两个典型生态系统中，瞪羚与家牛的季节性食性组成进行高通量解析。通过采集2019-2020年间不同季节的粪便样本(N=114)，利用叶绿体trnL基因标记进行扩增测序，结合Bray-Curtis相似性指数(BCsim)和非度量多维标度(NMDS)等分析方法，揭示了这对"不般配的邻居"令人意外的饮食策略。

研究结果显示，灌丛区的瞪羚全年以木质植物为主食(占比>60%)，尤其钟爱鼠李属(Rhamnus)和木犀科(Oleaceae)植物；而草原区的瞪羚则灵活调整策略，冬季草本植物占比显著升高。相比之下，家牛在灌丛区稳定取食黄连木属(Pistacia)和长角豆属(Ceratonia)，在草原区则呈现明显的季节波动：冬季以禾本科(Poaceae)为主，夏季转向多汁草本。这种动态差异使得两者的饮食重叠度始终维持在较低水平(平均BCsim=0.12-0.21)，仅在草原冬季达到峰值。

PERMANOVA分析证实，物种、季节及其交互作用均显著影响食性组成(P<0.01)。特别值得注意的是，体型差异达20倍的两种反刍动物，其饮食重叠度远低于亚洲和非洲类似研究报道的数值(如印度桑巴鹿与牛的BCsim达0.68)。研究者提出两种解释：其一是体型差异导致的生理约束——小型瞪羚必须选择高消化率的嫩枝叶，而大型家牛能耐受低质量粗饲料；其二是"竞争幽灵"效应，瞪羚与牛类(包括已灭绝的野牛祖先Bos primigenius)在黎凡特地区长达百万年的共进化历史，可能塑造了稳定的生态位分化。

尽管整体重叠度低，研究者仍发出警示：由于家牛单位个体的日摄食量是瞪羚的21倍，且保护区牛群生物量常高出数个数量级，即便是少量关键食物资源的竞争(如冬季草原区的禾本科植物)，也可能对正处于产仔季或干旱年的瞪羚种群产生不成比例的负面影响。这项研究为地中海生态系统的保护管理提供了精细化调控依据——在评估牲畜放牧政策时，需同时考虑栖息地类型、季节动态及关键资源可获得性等多重因素。

研究创新性地证明，DNA宏条形码技术能有效解析复杂生态系统中的营养关系，其揭示的微观饮食策略颠覆了传统"体型决定食性"的简单预期。正如作者强调的，未来研究需要扩大样本量、延长观测周期，并尝试从粪便中获取个体身份信息，以进一步揭示种内差异对生态位分化的贡献。这项成果为理解长期共进化如何缓冲当代物种竞争提供了鲜活案例，也为全球范围内类似保护区的可持续发展管理树立了科学范式。