《Ecology and Evolution》:Behavioural Changes Across Gestation and Lactation in a Colony of Female Northern Bats (Eptesicus nilssonii)
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本研究通过多年红外监测和体重记录,揭示了北蝠(Eptesicus nilssonii)雌性在妊娠期和哺乳期存在显著的行为可塑性:哺乳期个体通过提前离巢(平均提前14.4分钟)和延迟归巢(平均延后68.5分钟)延长外出时间,且该策略受环境温度调控。结合体重监测发现哺乳期个体质量下降约3.14克,证实其面临更高的能量需求。这项小尺度研究为理解高纬度食虫蝙蝠应对短季节波动资源的适应机制提供了新视角。
引言:高纬度蝙蝠的生存挑战
在季节性强烈的北方高纬度地区,夜行性食虫哺乳动物面临严峻的能量平衡难题:短暂夏季夜晚限制觅食时间,而不稳定的环境条件影响猎物可用性。这对空中捕食的蝙蝠尤为突出,因为昆虫活动高度依赖环境温度。北蝠(Eptesicus nilssonii)作为全球分布最北的繁殖蝙蝠物种,其繁殖策略对理解高纬度生物适应机制具有重要价值。该物种表现出对环境光照的耐受性、动态蛰伏(torpor)行为利用以及巢址选择的灵活性等适应特征,使其能在北极圈内成功繁殖。
研究方法:多年度综合监测体系
研究在挪威南部(60.1°N)一个北蝠母群栖息地(个体数Nind=8)开展,覆盖2017-2023年繁殖季。通过蝙蝠箱入口的红外屏障记录出入时间,箱内摄像头确定分娩日期。气象数据来自最近气象站,夜间长度通过suncalc软件包计算。体重测量精确至0.1克,前臂长度测量至0.1毫米。统计分析采用线性混合模型(LMM),包含个体ID和年份作为随机效应。
体重变化的生殖期动态
雌性体重在6.0-15.2克间波动(均值10.8±2.0克),呈现明显的生殖期相关模式。妊娠期体重呈指数增长,从分娩前40天的预测值9.0克增至分娩时的14.4克。哺乳期体重持续下降,最低点出现在分娩后32天,表明哺乳期能量需求达到峰值。即使幼蝠具备飞行能力后(约出生后2周),雌性仍持续哺乳,最晚哺乳记录为幼蝠29.5日龄时。
觅食策略的温度依赖性调整
每夜外出次数在1-5.8次间变化(均值2.0±0.8次),生殖阶段与温度共同影响活动模式。妊娠期主要进行1-2次外出,而哺乳期在分娩时达到峰值2.8次,随后逐渐减少。首次外出时间在日落前后148分钟范围内变化,哺乳期个体平均比妊娠期提前14.4分钟离巢。温度调控作用显著:低温时哺乳个体仍提前离巢,而妊娠个体在低温会延迟外出。归巢时间分析显示,哺乳个体平均比妊娠个体延后68.5分钟返回,且高温夜晚会进一步促进这种延迟。
个体水平的行为验证
通过环志个体"Nikki"的数据验证,确认个体水平的行为变化比群体水平更为显著。该个体在妊娠期平均外出2.1小时,哺乳期延长至3.1小时,外出时间比例从0.11增至0.78。温度升高会促进外出时间延长,但该效应在妊娠期比哺乳期更强,进一步证实哺乳期个体对温度变化的敏感性降低。
讨论:能量平衡与捕食风险的权衡
哺乳期行为调整可归因于能量需求增加和温度依赖的觅食效率之间的平衡。提前离巢可获取更高昆虫密度,但增加昼行性鸟类捕食风险;延迟归巢虽延长觅食时间,但黎明前昆虫活性降低。研究表明北蝠通过精确调控行为来优化能量获取,其分娩时间与夏季solstice重合,可能利用此时最稳定的夜间温度和最大昆虫生物量。这种适应性策略结合其对光照的耐受性、通用性食性和建筑物巢址利用,构成其在北方高纬度地区成功繁殖的关键。
保护生物学意义
研究结果对保护管理具有直接意义:母群栖息地调查应优先安排在夏至前后5-6周,因此时巢穴使用率最高。行为可塑性的发现强调需要考虑调查时间对监测结果的影响,避免因分娩期活动减少而误判巢穴废弃状态。