繁殖地环境与地理因素驱动夜鹰类鸟类伯格曼法则的体型梯度变异

【字体: 时间:2025年07月31日 来源:Journal of Biogeography 3.6

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  这篇开创性研究通过GPS追踪和形态测量数据,首次证实三种夜鹰(Caprimulgidae)遵循伯格曼法则(Bergmann's rule),揭示繁殖地地理变量(纬度/经度/海拔)比越冬地环境因素更能预测体型变异。研究创新性地整合迁徙距离假说,为1847年提出的经典生态法则提供了跨年度周期的实证支持,对理解气候变化下的形态适应具有重要意义。

  

繁殖地环境驱动夜鹰伯格曼法则的体型梯度

环境与地理条件对夜鹰体型的影响

通过对3388只繁殖期和189只全周期追踪的夜鹰(包括北美东部夜鹰Antrostomus vociferus、普通夜鹰Chordeiles minor和欧洲夜鹰Caprimulgus europaeus)的分析,研究首次证实夜鹰科鸟类遵循伯格曼法则。体型参数(翅长和体重)均呈现随纬度升高而增大的趋势,其中纬度是最强预测因子,参数估计值在六个模型中有七个显示最大效应量。

迁徙鸟类的年度周期选择压力

研究创新性地比较了繁殖地与越冬地环境的影响。通过GPS追踪获得的越冬地数据表明,繁殖地地理变量(纬度、经度、海拔)的解释力显著优于越冬地变量。这可能源于三个机制:1)雏鸟期裸露状态下的热调节压力;2)繁殖期育雏行为限制体温调节能力的使用;3)越冬地低迁徙连接性导致的环境同质性。特别值得注意的是,欧洲夜鹰的翅长在1990-2022年间显著增加,体重下降,暗示气候变暖可能已引发形态适应。

多假说竞争下的机制解析

研究系统检验了五大假说:

  1. 地理模式假说:纬度参数估计值均为正且置信区间不重叠零,经度在夜鹰和普通夜鹰中显示东向体型增大

  2. 温度调节假说:普通夜鹰体重模型支持温度负效应

  3. 生产力假说:与预期相反,高纬度低生产力区域体型更大

  4. 季节性假说:环境变异系数与体型正相关

  5. 迁徙距离假说:迁徙距离与翅长正相关但与体重负相关

海拔效应呈现物种特异性,普通夜鹰和欧洲夜鹰支持"高海拔大型化",而东部夜鹰未显示此模式。研究者指出地理变量可能是多重环境因子的综合代理,特别是温度与太阳辐射的协同效应在东部夜鹰中表现显著。

方法学创新与保护启示

研究采用标准化主轴回归分析异速生长关系,发现欧洲夜鹰符合等速生长,而另两种呈现超异速生长。通过控制月相周期、年龄性别和测量时间等混杂因素,建立了严谨的分析框架。对气候变化的保护启示包括:1)北部繁殖区扩张潜力;2)形态可塑性响应证据;3)高站点忠诚度可能限制快速适应能力。建议建立长期形态监测网络,特别关注相对翅长(wing loading)的生态意义。

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