东南亚小型猫科动物颅骨形态分化揭示生态位分配与家猫入侵的潜在竞争关系

【字体: 时间:2025年08月15日 来源:Scientific Reports 3.9

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  本研究通过分析东南亚地区9种小型猫科动物(包括引入的家猫)共465个标本的36项颅骨形态测量指标,采用主成分分析(PCA)和二次判别分析(QDA)揭示了物种间/性别间的形态分化模式。研究发现渔猫(Prionailurus viverrinus)和扁头猫(P. planiceps)具有显著特化的颅骨形态,而亚洲金猫(Catopuma temminckii)雌性与丛林猫(Felis chaus)雄性、豹猫(P. bengalensis/P. javanensis)雌性与家猫(F. catus)雌性存在显著形态重叠,提示这些物种对可能存在生态位竞争,为理解该地区野生小型猫科动物保护及家猫入侵影响提供了重要形态学证据。

  

在生物多样性热点地区东南亚,分布着8种原生小型猫科动物和广泛引入的家猫,这些物种构成了研究近缘食肉动物生态位分配的天然实验室。然而随着人类活动导致的栖息地碎片化,这些物种原有的分布格局和生态关系正面临严重威胁。更令人担忧的是,作为外来物种的家猫可能通过与原生物种的竞争和杂交对其造成威胁。但由于历史数据的缺乏,研究者们已难以通过野外观察来重建这些物种原始的生态位分配模式。

马来西亚登嘉楼大学热带生物多样性与可持续发展研究所联合牛津大学野生动物保护研究中心等机构的研究人员,创新性地采用博物馆标本的形态学分析方法,对东南亚小型猫科动物的颅骨分化模式进行了系统研究。通过测量465个标本的56项形态指标,重点分析了36个关键颅骨特征,结合多变量统计方法,揭示了这些物种的形态分化格局及其生态学意义,相关成果发表在《Scientific Reports》上。

研究主要采用博物馆标本的形态测量技术,收集了1819-2012年间采集的标本数据。通过方差分析(ANOVA)比较物种间和性别间的尺寸差异,运用主成分分析(PCA)降维提取关键形态变量,并采用二次判别分析(QDA)评估分类准确性。所有测量由同一研究者完成以确保一致性,标本包括成体和亚成体,排除了幼体标本。

物种间颅骨尺寸差异

在所有九个物种中,雄性在最大颅长、上犬齿前后径和上裂齿(Pm4)长度方面均显著大于雌性。渔猫和亚洲金猫是体型最大的物种,而大陆豹猫、巽他豹猫和家猫最小,但相近体型物种间存在显著尺寸重叠。

物种水平的颅骨形态分化

PCA分析显示渔猫和扁头猫的颅骨形态明显区别于其他物种。豹猫(大陆和巽他亚种)与家猫的颅骨形态存在广泛重叠。QDA分析证实渔猫和扁头猫的分类准确率最高(100%和96.4%),而其他物种间存在不同程度的形态重叠。

性别形态种的区分

在将性别作为独立分类单元的分析中,雄性渔猫、雌性扁头猫、雄性亚洲金猫、雌性丛林猫、雌性巽他豹猫和雄性云猫的颅骨形态都能被较好区分(准确率>81.3%)。但雌性亚洲金猫、雄性丛林猫、雄家猫和雌云猫显示出明显的种间重叠。

同域分布的形态分化

当仅分析实际同域分布的种群时,多数物种的性别形态种仅与同种异性重叠。但存在三个例外:亚洲金猫雌性与丛林猫雄性、大陆豹猫雌性与家猫雌性、云猫雌性与家猫(雄性和雌性)在多个岛屿上都存在显著形态重叠。

研究表明东南亚小型猫科动物总体上呈现明显的颅骨形态分化,支持了同域物种通过形态差异减少竞争的假说。渔猫和扁头猫的特化形态与其水生食性相符,而亚洲金猫与丛林猫、豹猫与家猫之间的形态重叠则提示潜在的生态位竞争。特别值得注意的是,引入的家猫与多种原生小型猫科动物(尤其是雌性个体)存在显著的形态相似性,这可能加剧它们之间的竞争压力。

该研究首次系统揭示了东南亚小型猫科动物复杂的形态分化格局,为理解该地区食肉动物群落的生态位分配提供了重要基础。研究结果特别警示了家猫入侵对原生小型猫科动物的潜在威胁,建议未来研究应重点关注:1)亚洲金猫与丛林猫的竞争关系;2)家猫与豹猫、云猫的生态位重叠程度;3)家猫与野生近缘种杂交的可能性。这些发现对制定该地区小型猫科动物的保护策略具有重要指导意义。

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