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地中海蜥蜴两性体型差异的海拔梯度模式:年龄结构与选择压力的交互作用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月15日 来源:Current Zoology 1.6
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本研究针对地中海蜥蜴Psammodromus algirus的性二态性(SSD)海拔变异机制展开探索。研究人员通过2200米海拔梯度采样,结合骨骼年代学技术,揭示了年龄结构差异而非直接选择压力主导了SSD的海拔模式。结果表明:低海拔区雄性因寿命更长呈现体型优势(SSD指数-0.038),而高海拔区雌性通过延长寿命实现体型超越(SSD指数最高达0.049)。该发现为理解爬行动物表型可塑性提供了新视角,发表于《Current Zoology》。
在动物王国中,雌雄个体体型差异(sexual size dimorphism, SSD)一直是进化生物学的核心谜题。从达尔文时代起,科学家们就试图解释为何某些物种雄性更魁梧(如鹿角锹甲),而另一些物种雌性更壮硕(如蜘蛛)。这种差异通常归因于性选择(雄性竞争配偶)和繁殖力选择(雌性生育需求)的博弈。然而,当同一物种的SSD随地理环境变化时,传统理论就面临挑战——这正是地中海蜥蜴Psammodromus algirus带给我们的思考。
西班牙格拉纳达大学(Universidad de Granada)的研究团队在《Current Zoology》发表了一项突破性研究。他们发现,在 Sierra Nevada山脉2200米的海拔梯度上,这种蜥蜴的SSD呈现规律性变化:低海拔区雄性体型占优,而高海拔区雌性反超。更令人意外的是,这种模式主要源于两性年龄结构的海拔差异,而非直接的性选择或繁殖力选择压力。
研究人员运用四大关键技术:1) 跨海拔梯度种群采样(300-2500米,n=549);2) 骨骼年代学技术(skeletochronology)精确测定116只个体年龄;3) 形态测量(包括吻肛长SVL、头部尺寸HS、四肢长度等);4) 繁殖力参数分析(窝卵数等)。通过比较两性生长曲线和年龄结构,揭示了SSD变异的深层机制。
海拔梯度上的体型变异
数据显示,蜥蜴体型随海拔升高呈非线性增长(图1a),1700米以上个体显著大于低海拔同类。虽然整体上雌性略大(SSD=0.011),但300米处的雄性却比雌性长3.8%,形成唯一雄性偏态SSD种群。这种海拔特异性差异暗示环境梯度对体型塑造的关键作用。
年龄结构的决定性角色
骨骼年代学揭示惊人发现:除300米处外,所有海拔的雌性都比雄性年长(图1d)。由于该物种具有成熟后持续生长特性,年龄差异直接转化为体型差异。300米处雄性寿命优势(比雌性多活约1年)完美解释了其体型反超现象。
选择压力的验证
尽管繁殖力选择假说得到部分支持(SSD与雌性体型、窝卵数正相关),但性选择指标(雄性头部/四肢尺寸)的海拔稳定性(图3a-d)否定了性选择强度随海拔变化的假设。MANOVA分析显示,雄性头部和四肢始终更大,但差异幅度不随海拔改变(表1)。
这项研究颠覆了传统认知,证明在不确定生长物种中,SSD地理变异可能由生存选择驱动的年龄结构差异主导,而非直接的性选择或繁殖力选择。该发现为理解爬行动物表型可塑性提供了新范式:环境梯度可能通过调节两性生存策略,间接塑造SSD格局。研究还强调,未来SSD研究必须整合年龄结构数据,否则可能误读选择压力的真实作用。
(注:文中所有专业术语如sexual size dimorphism(SSD)、snout-vent length(SVL)等均按原文规范标注,数据结论全部源自原文图表及统计分析)
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