《Movement Ecology》：Assessing consequences of anthropogenic hybridization: Great Lakes mallard movement and resource selection
编辑推荐：
摘要专业翻译
背景：家养动物的释放正导致其与野生近缘种发生人为杂交，人们担忧这些互作对物种保护构成风险。在北美，大规模释放家养绿头鸭已持续逾一个世纪，但其潜在的生态后果尚未得到充分认识。为此，研究人员评估了猎场养殖绿头鸭（game-farm mallard）与
摘要专业翻译
背景：家养动物的释放正导致其与野生近缘种发生人为杂交，人们担忧这些互作对物种保护构成风险。在北美，大规模释放家养绿头鸭已持续逾一个世纪，但其潜在的生态后果尚未得到充分认识。为此，研究人员评估了猎场养殖绿头鸭（game-farm mallard）与野生绿头鸭之间的杂交是否与移动和资源选择行为的变异相关，而这些行为变异进而可能影响存活与繁殖。
方法：研究人员整合了基因组学、遥测（telemetry）和遥感空间数据，研究对象为2021至2023年在北美五大湖（Great Lakes）地区采集的592只雌性绿头鸭，并检验了个体家养血统（domestic ancestry）水平与其局部移动、迁徙移动及非繁殖期资源选择之间的关联。研究人员分别使用线性混合模型（linear mixed model, LMM）和广义线性模型（general linear model, GLM）检验影响每日移动距离和秋季迁徙概率的因素，并采用步选择函数（step-selection function, SSF）和条件逻辑回归（conditional logistic regression）估计与绿头鸭资源利用相关的土地覆盖类型的相对选择强度（relative selection strength, RSS）。
结果：在佩戴GPS标记的个体中，44%经遗传鉴定为野生型，其余56%为野化猎场养殖型或野生×猎场养殖型杂交绿头鸭。家养血统比例升高与每日移动距离缩短、迁徙可能性降低以及对城市建成土地覆盖类型选择增强相关。
结论：家养血统比例较高的个体表现出较低的移动性和对城市区域的选择偏好，这些因素是否影响存活与繁殖有待进一步研究。
论文解读
一、研究背景与问题
野生动物种群的分布与丰度直接受移动生态学中移动行为和资源选择行为的影响，并间接通过这些移动过程对存活率和繁殖力等种群参数产生作用。个体在选择资源时面临权衡，包括在能量消耗、资源获取与捕食风险之间进行平衡，这些权衡会产生相应的种群统计学代价与收益。除个体家域尺度上的移动决策权衡外，迁徙决策同样可能带来种群统计学后果。因此，移动生态学知识对于理解种群生态学和制定野生动物保护管理策略具有重要价值。
土地利用变化、污染、气候变化和入侵物种是公认威胁野生动物保护的人为因素，而家养与野生近缘种之间的渐渗杂交（introgressive hybridization）则是一个研究较少的保护风险。家养与野生动物之间的接触既可通过人类开发扩张或栖息地丧失偶然发生，也可通过为物种保护或补充猎获种群而直接释放家养生物而发生。已有研究证实，与圈养繁殖鱼类及野生动物的杂交会导致不良行为和种群统计学响应。基因组学技术的进步进一步揭示，家养杂交在某些物种中已广泛存在，甚至达到威胁野生种群遗传同一性的程度。
绿头鸭（Anas platyrhynchos）是接受人为补充最多的陆生脊椎动物之一，自20世纪20年代以来，北美东部每年估计释放20万至50万只家养来源的猎场养殖绿头鸭，欧洲每年释放量超过250万只。猎场养殖绿头鸭由欧亚大陆的野生绿头鸭驯化而来，现主要释放于私人猎场和射击保留地以供运动猎获。在北美，自由活动的绿头鸭按繁殖地理和管理航路划分为三个种群。猎场养殖绿头鸭的释放主要发生在大西洋航路，近期研究显示美国部分的绿头鸭已成为一个杂交群体，约90%的个体为野生×猎场养殖杂交后代。年度调查显示，东部绿头鸭繁殖丰度从1998年的140万只下降至2023年的120万只，五大湖地区的中大陆绿头鸭种群组成部分（密歇根州、明尼苏达州和威斯康星州调查区）在2000至2023年间从估计120万只下降至50万只。与猎场养殖绿头鸭的杂交可能是导致东部和五大湖绿头鸭种群下降的因素之一，而量化杂交对个体移动行为的影响可揭示杂交影响种群生态学的机制。
早期环志数据显示，释放到野外的圈养繁殖绿头鸭与北美野生绿头鸭相比具有更短的扩散距离和更高的非狩猎死亡率。近期研究发现，家养绿头鸭通常在释放地点3公里内被猎获，迁徙距离显著更短，家域面积更小。绿头鸭是兼性迁徙者，迁徙决策与影响能量消耗和食物可获得性的近期天气线索相关，迁徙决策很可能进化以选择最终提高存活率的区域。相应地，如果与猎场养殖绿头鸭的杂交削弱了移动能力、迁徙发生率和/或选择提供必要资源的栖息地类型的能力，存活率和/或繁殖力可能降低。因此，量化杂交对移动、迁徙和资源选择的影响有助于理解影响绿头鸭种群生态学的因素。
二、研究内容与主要结论
研究人员的总体目标是作为五大湖绿头鸭移动和种群动态更广泛研究的一部分，检验雌性绿头鸭的非迁徙和迁徙移动及非繁殖期资源选择与其基因型之间的关系。非繁殖期的移动、迁徙和栖息地选择信息除在连接移动生态学与种群生态学方面具有重要性外，还可能对绿头鸭的猎获和栖息地管理产生影响。
研究人员预测，野化猎场养殖和杂交（野生×猎场养殖）绿头鸭比野生绿头鸭移动距离更短、迁徙可能性更低，但野生与野化/杂交绿头鸭对土地覆盖类型的选择相似。尽管先前研究表明圈养繁殖和释放的绿头鸭移动性较低，但近期对俄亥俄州猎人猎获绿头鸭的遗传采样发现65%的猎获个体具有超过10%的家养血统，表明杂交绿头鸭使用开放狩猎区域。评估移动和资源选择在野生与野化/杂交绿头鸭之间是否存在差异，有助于理解杂交的潜在生态后果。北美广泛的补充历史和绿头鸭监测为将该系统作为人为杂交案例研究提供了机会。
三、主要技术方法
研究人员在2021至2023年间于五大湖地区（密歇根州、威斯康星州、俄亥俄州、印第安纳州和伊利诺伊州）的3个鸟类保育区（Bird Conservation Region, BCR）12、22和23中，使用诱饵陷阱、火箭网和弹簧网、手持网及夜间照明法捕获592只雌性绿头鸭并佩戴GPS-GSM（全球定位系统-全球移动通信系统）发射器。对每只GPS标记个体采集约0.1毫升血液样本，采用ddRAD-seq（双酶切限制性位点相关DNA测序）技术进行基因组测序，以野生绿头鸭、猎场养殖绿头鸭和Khaki Campbell作为参考群体，通过主成分分析（PCA）和ADMIXTURE软件估计个体野生血统比例。移动数据分析使用线性混合模型和广义线性模型，资源选择分析采用隐马尔可夫模型（Hidden Markov Model, HMM）分配行为状态、步选择函数和两步条件逻辑回归估计土地覆盖类型的相对选择强度。
四、研究结果
遗传血统：590份样本提供了可用基因组材料，保留了33,216个独立双等位基因ddRAD-seq常染色体SNP（单核苷酸多态性）用于核种群结构分析。前两个主成分解释了26.8%的方差，清晰分离了参考野生绿头鸭、猎场养殖绿头鸭和Khaki Campbell。在K=2的ADMIXTURE分析下，44%的GPS标记雌性绿头鸭被鉴定为遗传野生型，56%被分类为野化或野生×猎场养殖杂交个体。野化、F1、<F2、F2、<F3、F3和野生个体的样本量分别为22、37、63、61、60、92和255。各州捕获野生绿头鸭比例从印第安纳州的8.1%到威斯康星州的63.9%不等，研究区域北部和西部捕获的杂交个体较少。农村位点捕获的绿头鸭中58.4%为野生型，城市位点捕获的绿头鸭中仅21.9%为野生型，78.1%为野化或杂交个体。
移动：家养血统比例升高与每日移动距离缩短相关。研究人员以每日步长总和作为非迁徙移动距离指标，发现个体野生血统比例与每日移动距离之间存在正相关关系。按基因型代际类别预测的每日移动距离显示，从野化到野生类别呈递增趋势。在秋季迁徙概率方面，野生血统比例较高的个体更可能进行迁徙，而家养血统比例较高的个体迁徙可能性降低。
资源选择：研究人员将土地覆盖类型合并为八个类别，以开放水域为参考类别估计相对选择强度。结果显示，家养血统比例较高的个体（早期代际杂交个体）对城市建成土地覆盖类型表现出更高的选择强度，而野生个体对自然栖息地类型如 emergent herbaceous wetland（挺水草本湿地）和 forested/woody wetland（森林/木本湿地）的选择更强。不同基因型类别之间对其他土地覆盖类型（如农业用地、草地、开阔水域）的选择强度未表现出显著差异。
五、讨论与结论
研究人员发现，家养血统比例较高的绿头鸭表现出更短的每日移动距离、更低的迁徙可能性和对城市建成土地覆盖类型的更高选择。这些行为差异可能反映家养化过程中人工选择对移动性和栖息地偏好的影响。较低移动性和对城市区域的选择可能影响个体的存活和繁殖，因为城市区域可能提供食物资源但也伴随更高的捕食风险、疾病传播和人为干扰。迁徙行为的减少可能导致个体无法到达更适宜的越冬栖息地，从而影响能量状态和跨季节效应（cross-seasonal effect）。研究结果支持了家养杂交可能通过改变移动行为而对野生种群产生不利影响的假说，为理解人为杂交的生态后果提供了实证依据。这些发现对绿头鸭的猎获管理和栖息地保护策略具有潜在的管理意义，特别是在五大湖地区绿头鸭种群持续下降的背景下。
