《Journal of Zoological and Botanical Gardens》：Can the Morphological Variation of Amazonian Bufonidae (Amphibia, Anura) Be Predicted by Their Habits and Habitats?
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蟾蜍科（Bufonidae）的物种表现出多样的栖息地、昼行性或夜行性习性、复杂的进化历史和广泛分布，这使得该群体适用于形态学研究。在这项工作中，研究人员旨在识别与巴西亚马孙地区蟾蜍科（Bufonidae）的栖息地利用和昼行性/夜行性习性相关的形态模式的存在。为
蟾蜍科（Bufonidae）的物种表现出多样的栖息地、昼行性或夜行性习性、复杂的进化历史和广泛分布，这使得该群体适用于形态学研究。在这项工作中，研究人员旨在识别与巴西亚马孙地区蟾蜍科（Bufonidae）的栖息地利用和昼行性/夜行性习性相关的形态模式的存在。为此，研究人员研究了来自三个动物学收藏的210个标本的形态测量数据，并描述了物种的栖息地类型和昼行性/夜行性。通过主成分分析（PCA）和多重对应分析（MCA）分别研究了形态模式和栖息地利用。通过冗余分析（RDA）评估了形态变异、栖息地利用和昼行性/夜行性之间的关系。因此，亚马孙蟾蜍科被分为三个与不同植被类型和环境相关的形态组，表明体型大小与昼行性或夜行性生活习性和栖息地密切相关。体型较大的物种与人类活动区域相关，而中型和小型物种与原始森林相关。
**论文解读：亚马孙蟾蜍科形态变异与生活习性和栖息地的关联性研究**
**研究背景与问题**
生态形态学（ecomorphology）研究生物形态特征与生活习性之间的关系，有助于理解栖息地占据模式和群落组成。以“栖息地模板”概念为基础，环境可塑造个体生活史，形态适应通过改变生物与非生物相互作用避免生态位重叠，从而增加物种多样性。蟾蜍科（Bufonidae）作为“真蟾蜍”类群，全球广布，巴西拥有8属100种，其中亚马孙地区有5属34种。该科物种表现出多样的生活习性和栖息地利用，兼具复杂进化历史与看似保守的形态，且部分物种分布广泛、表型可塑性高，使其成为生态形态学研究的理想模型。然而，目前对亚马孙蟾蜍科形态变异与昼夜活动节律及栖息地类型之间的定量关联尚不清楚。研究人员假设：体型较大的物种可能倾向于在白天探索更开阔、远离水体的环境，以扩大活动时间窗；而体型较小的物种则更可能靠近水体、在植被密集区域活动并采取夜行性方式以避免脱水。
**研究内容与结论**
本研究旨在识别巴西亚马孙蟾蜍科物种在栖息地利用和昼夜/夜行性（diurnality/nocturnality）方面是否存在形态模式。通过对210个标本（来自4属15种）的形态测量和生态特征分析，研究人员发现亚马孙蟾蜍科可分为三个形态组（大、中、小型），分别与不同植被类型和环境相关，证实体型大小与昼夜生活习性和栖息地密切相关。该研究发表在《Journal of Zoological and Botanical Gardens》上，主要结论为：大型物种（如Rhinella marina、Rhinella diptycha、Rhaebo guttatus）与人类活动区域（anthropized areas）关联；中小型物种（如Rhinella granulosa组、Rhinella margaritifera组、Atelopus属、Amazophrynella属）主要与原始森林（primary forests）相关。这一发现为理解两栖动物对生境退化的响应提供了形态学依据，并支持生态位分化假说。
**主要技术方法**
研究人员从三个动物学收藏（帕拉联邦大学阿尔塔米拉校区生物科学学院动物学收藏、埃米利奥·格尔迪博物馆爬虫学收藏、国家亚马孙研究所爬虫学收藏）获取标本，选取15个物种（分属4属）的210个成年个体，测量33个形态变量。通过主成分分析（PCA）识别形态模式，多重对应分析（MCA）描述栖息地利用和昼夜节律，冗余分析（RDA）评估形态变异与生态特征的关系。此外，采用非度量多维尺度分析（NMDS）计算距离矩阵，并利用Procrustes分析检验形态与各生态因素的相关性。
**研究结果**
**3.1 形态模式（PCA结果）**
形态数据的PCA第一轴解释96.3%的变异，最高相关变量为吻肛长（SVL，snout-vent length），其次为头长、第三指长、拇指长和眶间距。所有变量与第一轴正相关，将大型物种与小型物种分开。大型物种（平均SVL 95.4 mm）包括Rhinella marina、Rhinella diptycha和Rhaebo guttatus，位于多维空间右侧；中型物种（平均SVL 51.56 mm）包括Rhinella granulosa、Rhinella major、Rhinella margaritifera等；小型物种（平均SVL 22.40 mm）包括Amazophrynella bokermani、Atelopus spumarius等，位于左侧。
**3.2 生态特征模式（MCA结果）**
生态数据的MCA第一轴解释28.9%的变异，最高相关变量为HbH（旱地森林、泛滥森林、近水区域和开阔地的组合），其次为FvF（次生林和人类活动区域）。Rhinella diptycha和Rhinella marina与次生林、人类活动区域、夜行性及开阔地关联；中型物种如Rhinella magnussoni、Rhinella major等偏好原始林和次生林，在落叶层栖息，具昼夜双重习性；小型物种（Atelopus属和Amazophrynella属）与原始林、落叶层以及旱地森林林下植被关联。
**3.3 形态与生态关联（Procrustes分析和RDA结果）**
Procrustes分析显示，形态特征与植被类型（63%相关，p=0.002）、环境类型（48%相关，p=0.033）和活动时期（49%相关，p=0.040）显著相关，但与产卵地点无显著关系（p=0.852）。RDA第一轴解释88.2%的变异，显示大型物种（SVL>60 mm）与人类活动区域、开阔地和旱地森林关联；小型物种（SVL<30 mm）与原始林、落叶层和昼行性关联；中型物种（SVL 30-60 mm）分布于原始林（如Rhinella castaneotica、Rhinella proboscidea）或人类活动区域和次生林（如Rhinella margaritifera、Rhinella martyi）。
**总结与讨论**
**讨论部分总结**
研究人员发现三个形态组与分类学存在良好对应，同一属或谱系的物种形态相似。这种生态形态模式可能源于避免种内或种间竞争，通过占据不同栖息地和资源利用时间（昼夜差异）实现共存。大型物种耐受人类活动区域，类似先前研究对亚马孙无尾类的观察；中型物种（Rhinella granulosa组和Rhinella margaritifera组）主要占据次生林，但前者偏好开阔地、夜行性，后者更常见于原始林、昼行性，可能由对水分丧失的耐受性差异驱动。Rhinella marina和Rhinella granulosa夜行性觅食、白天隐蔽，有助于利用开阔地；而小型的Atelopus和Amazophrynella昼行性，因体型小易脱水，主要占据森林落叶层以躲避日晒和捕食者。此外，Rhinella marina组的泛化食性（如夜行性捕食鞘翅目、膜翅目等）也支持其利用开阔地；Atelopus属则专食蚂蚁和蝽类，显示食物可塑性。总体而言，Rhinella marina组与开阔地关联，Rhinella granulosa和Rhinella margaritifera组与次生林关联，Rhaebo guttatus出现于所有栖息地，Atelopus和Amazophrynella属占据原始林。这一模式可能源于基底类群受到的进化压力。降水影响两栖动物活动，干旱期它们倾向于隐蔽以减少水分丧失。由于自然生态系统持续受人类活动退化，许多微栖息地遭破坏，导致物种群下降，因此了解物种与栖息地的关联对于领土管理和生物保护至关重要。
**研究结论翻译**
在这项工作中，研究人员旨在识别与巴西亚马孙地区蟾蜍科（Bufonidae）的栖息地利用和昼行性/夜行性习性相关的形态模式的存在。通过主成分分析（PCA）、多重对应分析（MCA）和冗余分析（RDA），亚马孙蟾蜍科被分为三个与不同植被类型和环境相关的形态组，表明体型大小与昼行性或夜行性生活习性和栖息地密切相关。体型较大的物种与人类活动区域相关，而中型和小型物种与原始森林相关。
