实验证据表明，洪水引发的下游扩散作用推动了溪流鱼类视觉认知特征的空间分异

《Evolutionary Ecology》：Experimental evidence that spate-induced downstream dispersal drives spatial sorting of visual–cognitive traits in a stream fish

洪水诱导的空间分异影响鱼类眼特征分布。实验表明，体质量校正后的大眼或大瞳孔个体更易滞留上游，提示视觉认知特征受选择性压力驱动。研究通过两次标记重捕实验发现，眼特征与空间保留显著相关，但单次实验差异不均，表明非随机空间存留可能驱动表型分化，为极端气候生态选择机制提供新证据。

　　

摘要

近年来，极端气候事件的频率有所增加，这引发了人们对它们生态和进化影响的日益关注。在河流系统中，洪水是塑造功能性表型的主要选择因素。特别是，洪水引发的下游扩散往往取决于生物的表型，可能导致“空间分选”，这是一种由差异性扩散引起的选择压力。较大的眼睛和瞳孔能够增强视觉能力，尤其是在光线昏暗的条件下，这可能有助于溪流鱼类在洪水期间保持位置并避免向下游扩散，因为洪水通常会导致水质浑浊和夜间水流湍急，从而增加视觉上的挑战。因此，洪水引发的空间分选可能会增加上游栖息地中鱼类拥有较大眼睛和瞳孔的比例。在这项研究中，我探讨了由洪水引发的下游扩散所导致的空间分选是否会影响眼睛和瞳孔的大小，进而影响日本西部常见的一种鲤科鱼类——Rhynchocypris oxycephala jouyi的这些表型的分布。我们在自然发生的极端洪水事件期间进行了两次标记-重捕实验。对两次实验的综合分析表明，相对于体型而言，较大的眼睛或瞳孔增加了鱼类停留在上游区域的可能性，这表明视觉-认知特征可能受到选择压力。此外，重捕到的释放区（即未扩散的个体）与所有被重捕个体之间的经体型校正后的眼睛和瞳孔大小存在差异，尽管每种差异只在其中一个实验中具有显著性。这些结果表明，洪水引发的扩散会对视觉-认知特征产生选择压力，可能通过具有较大眼睛或瞳孔的个体的非随机空间分布来驱动表型变化。尽管将这些实验结果外推到自然环境时需要谨慎，但这些发现为极端气候事件所施加的选择机制提供了有趣的见解。