发育温度而非近交塑造孔雀鱼幼体的生活史与运动行为：性别特异性表型可塑性的热驱动机制

本研究针对近交和发育温度如何影响孔雀鱼(Poecilia reticulata)的生活史特征和运动行为展开实验。研究人员通过控制繁殖设计创建近交和远交个体，分别在26°C和30°C下培育至性成熟，系统评估了生长速率、成熟年龄/体型、存活率等生活史参数，以及大胆度和习惯化等行为特征。结果发现高温加速两性成熟但仅降低雄性体型，显著减少两性大胆度并延迟雌性习惯化，而单代近交未表现出任何显著效应。该研究揭示了温度是表型可塑性的主要驱动力，为理解气候变暖下的适应性进化提供了新见解。

　　

在气候变化加剧的背景下，理解环境与遗传因素如何共同塑造生物体的表型特征成为进化生物学的重要命题。对于孔雀鱼(Poecilia reticulata)这类广泛分布于热带溪流的小型鱼类而言，温度波动和种群片段化导致的近交是双重生存挑战。虽然"温度-体型规则"(temperature-size rule)预测高温会加速发育但减小体型，但性别特异性响应机制尚不明确；同时，近交衰退(inbreeding depression)理论认为遗传多样性降低会损害适合度，但其与环境压力的交互作用仍存争议。

为解答这些关键问题，澳大利亚国立大学生物学研究学院生态与进化分部的Md Mahmud-Al-Hasan团队设计了一项精巧的实验。研究者通过控制繁殖建立80个远交F₁家系，采用平衡区块设计产生47组近交(兄妹交配AA/BB)和远交(家系间交配AB/BA)的F₂后代，将2186尾新生幼鱼随机分配至26°C(对照)或30°C(高温)条件下培育。通过定期测量标准长度(SL)、记录成熟标志、开展开放场实验(open field test)等系统评估了生活史和行为特征，相关成果发表在《Journal of Evolutionary Biology》。

研究主要采用四项关键技术：(1)多代控制繁殖体系构建近交/远交群体；(2)双温度(24.4±0.6°C vs 27.8±0.4°C水体)发育实验模拟自然极端与未来气候场景；(3)EthoVision XT 14行为追踪系统定量分析运动参数；(4)广义线性混合效应模型(GLMM)分析数据，应用错误发现率(FDR)校正多重比较。实验样本源自澳大利亚Alligator Creek流域的实验室种群，维持200+个体/代的遗传多样性。

生活史特征的温度效应

高温使两性成熟显著提前(雄性37.1 vs 44.5天，雌性42.6 vs 43.2天)，但仅雄性表现出早期生长减缓(0.024 vs 0.025 ln[mm]/天)和成熟体型缩小(15.0 vs 15.6 mm)。雌性通过发育后期生长加速维持了体型(17.6 vs 17.3 mm)，印证了雌性繁殖输出与体型的强关联。

运动行为的温度调控

30°C组两性在开放场中央区停留时间减少9%(P<0.05)，表明高温降低冒险倾向。但仅26°C组雌性表现显著习惯化(游泳距离每分钟减少31.3单位)，高温可能通过能量分配或皮质醇应激干扰其环境适应能力。

近交的有限影响

单代兄妹交配(亲缘系数=0.25)未影响任何测量性状，包括存活率(88-91%)、性别比(0.9-1.0)等，且与温度无交互作用。这与该团队前期发现近交损害认知能力但不影响繁殖输出的结果一致(Vinogradov et al 2024)。

这项研究揭示了三个重要规律：首先，发育温度通过性别特异性策略塑造生活史——雄性"以体型换时间"，雌性则维持体型投资；其次，高温诱导的谨慎行为可能适应捕食压力升高的暖水环境；最后，孔雀鱼关键性状对单代近交表现出显著抗性，暗示种群片段化初期可能不会立即导致适合度衰退。这些发现为预测生物应对气候变化的进化轨迹提供了理论基础，也为保护生物学中遗传管理策略的制定提供了实证依据。研究强调未来需关注：(1)多代近交的累积效应，(2)其他环境压力因子(如缺氧)与近交的交互作用，(3)行为可塑性的生理机制等方向。