地中海濒危啮齿类动物高密度种群中遗传单配制行为的稳定性及其保护启示

本研究针对地中海濒危物种卡布雷拉田鼠(Microtus cabrerae)在高密度种群(>90只/公顷)中是否维持遗传单配制(genetic monogamy)这一关键科学问题，通过非侵入性遗传采样(gNIS)结合空间捕获-重捕获模型(SCR)和亲权分析技术，首次证实该物种在极端高密度条件下仍保持严格的单配偶制。这一发现颠覆了社会性单配制哺乳动物会随密度增加转向多配制的传统认知，揭示了其独特的繁殖策略对半干旱地中海环境的适应性进化，为濒危物种保护提供了重要理论依据。

　　

在地中海半干旱地区的湿地草丛中，生活着一种特殊的啮齿动物——卡布雷拉田鼠(Microtus cabrerae)。这种被世界自然保护联盟列为近危物种的伊比利亚特有生物，正面临着栖息地丧失和气候变化的双重威胁。有趣的是，与大多数会随种群密度变化调整繁殖策略的哺乳动物不同，卡布雷拉田鼠在低密度条件下表现出严格的遗传单配制(genetic monogamy)特征：稳定的配偶关系、双亲抚育后代以及极少的额外配对交配(extra-pair mating)。这引发了一个关键科学问题：当种群密度异常升高时，这种繁殖策略会发生变化吗？

由葡萄牙地中海农业与环境研究所Ricardo Pita领衔的国际研究团队在《Scientific Reports》发表的研究给出了明确答案。研究人员选取西班牙埃斯特雷马杜拉地区两个高密度栖息地斑块(密度分别达139和91只/公顷)，采用非侵入性遗传采样(gNIS)收集粪便样本，结合11个高多态性微卫星标记进行个体识别。通过空间捕获-重捕获模型(SCR)精确估算种群密度参数，并运用COLONY软件进行亲权分析。结果显示即使在高密度条件下，卡布雷拉田鼠仍保持遗传单配制，未出现社会性单配制(social monogamy)或多配制(polygyny)的转变。空间分析显示雌性间存在高度空间聚集(暴露指数0.74-0.80)，而雄性间保持明显隔离(暴露指数0.50-0.53)，这种性别特异性空间格局支持稳定的配对关系。

主要技术方法包括：(1)在2个高密度栖息地斑块(0.66-1.38公顷)进行系统调查，收集199-173份粪便样本；(2)采用E.Z.N.A.组织DNA试剂盒提取DNA，对11个微卫星位点和线粒体D-loop区进行基因分型；(3)建立多层级空间捕获-重捕获模型，整合海拔和采样努力量等协变量；(4)通过COLONY软件比较四种交配系统假设下的亲权关系；(5)计算空间隔离指数量化性别间空间组织模式。

【Genetic monogamy in high density populations】部分证实，与低密度种群(<20只/公顷)相同，高密度卡布雷拉田鼠仍保持遗传单配制。亲权分析显示23对全同胞关系，且未检测到半同胞个体，排除多配制可能性。这一结果与草原田鼠(Microtus ochrogaster)等物种形成鲜明对比，后者会在高密度时出现额外配对交配。

【What drives the maintenance of genetic monogamy in Cabrera voles?】部分揭示其进化机制：(1)精子竞争水平低，精子形态简单且游动能力弱；(2)雄性通过确保单一配偶的父权 certainty提高繁殖成功率；(3)雌性偏性比(雄:雌=0.31-0.34)可能促进亲属间合作育幼；(4)半干旱环境资源限制选择出协同育幼策略。

【Implications for conservation and research】部分强调保护启示：(1)遗传单配制导致有效种群规模(Ne)较小，更易发生遗传瓶颈；(2)需保护大面积稳定栖息地维持繁殖对数；(3)增强栖息地连通性促进未配对个体扩散。研究还发现个体能在1.8公里距离间扩散，表明当前研究区域种群连通性较好。

这项研究首次系统论证了卡布雷拉田鼠繁殖策略的环境不敏感性，为理解单配制进化提供了新视角。其揭示的"密度-繁殖策略解耦"现象，挑战了传统行为生态学理论，对濒危物种保护具有重要指导价值：在气候变化背景下，这类繁殖策略缺乏弹性的物种可能需要更严格的栖息地保护措施。研究采用的gNIS-SCR联合方法也为监测其他珍稀啮齿动物建立了技术范式。