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气候而非土壤驱动两种近缘蚓蜥的分布格局:生态位分化与共存机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月18日 来源:Ecology and Evolution 2.3
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这篇研究通过生态位模型(ENM)和主成分分析(PCA),揭示了蚓蜥姐妹种Amphisbaena bolivica与A. camura的分布受气候因子主导(贡献度>60%),而土壤因子呈现保守性(Schoener's D>0.2)。研究发现等温性(Bio3)和昼夜温差(Bio2)分别是两个物种的关键气候驱动因子,证实了地下生物在气候空间的分化潜力,为理解近缘物种共存机制提供了新视角。
蚓蜥(Amphisbaenian)作为典型的地下生物,其生态位分化机制长期存在认知空白。研究选取南美洲分布的姐妹种A. bolivica和A. camura为模型,二者呈现部分同域分布(sympatry)的独特格局。通过整合文献记录、博物馆标本和公民科学(iNaturalist)数据,建立包含251条地理坐标的数据库,为后续分析奠定基础。
采用最大熵模型(MaxEnt)分析19个生物气候变量(WorldClim)和4个土壤指标(SoilGrids)。通过方差膨胀因子(VIF<5)筛选关键变量,A. bolivica保留9个预测因子(如等温性Bio3贡献度67%),A. camura保留8个因子(昼夜温差Bio2贡献度64%)。利用Schoener's D指数和零模型检验评估生态位重叠,首次实现气候与土壤维度的分离解析。
分布模型显示:A. bolivica适应干旱查科地区(ROC=0.91),其分布与等温性(Bio3)显著相关;A. camura则偏好湿润查科(TSS=0.71),受昼夜温差(Bio2)强烈驱动。生态位分析揭示:气候空间重叠度仅0.20(p<0.05),而土壤空间呈现意外的高保守性(D>0.5),氮含量(cg/kg)和有机碳(dg/kg)等指标无显著种间差异。
研究发现颠覆了"地下生态位高度重叠"的传统认知:
气候分化:A. bolivica通过耐受极端季节温差(查科地区年温差达56°C)实现生态位隔离,而A. camura依赖湿季温度(Bio8)调节代谢;
土壤保守:两物种均偏好砂质土壤(含量>400g/kg),反映蚓蜥对疏松基质的进化约束;
共存机制:在玻利维亚Beni等同域区,微气候差异可能缓解竞争,符合竞争排除原理(competitive exclusion)。
该研究为理解地下生物多样性形成提供了新范式,指出气候因子在近缘种分化中的主导作用,而土壤特性构成进化限制。未来研究可结合基因组学探讨表型可塑性在这些模式形成中的贡献。