大西洋鲑kelt的性别特异性繁殖投入与跨多座水坝的存活

《Ecosphere》：Sex-specific reproductive investment and survival of Atlantic salmon kelts across multiple dams

　　

在成体大西洋鲑（Atlantic salmon）中，产卵期间个体在河流内的迁移和运动（即繁殖运动，reproductive movement，RM）的差异是总繁殖投入（reproductive investment）的重要组成部分，可能影响后续存活和重复产卵。研究人员检验了繁殖代价假说（cost-of-reproduction hypothesis）——该假说认为增加的繁殖投入会降低存活率——首先量化陆封型大西洋鲑（landlocked Atlantic salmon）个体的RM，然后评估RM、性别和水坝如何影响出湖洄游存活率（outmigration survival）。与雄性移动性的性选择一致，雄性RM约为雌性的4倍：它们移动更远、更具探索性、更多访问支流、上游行进更远，并在河流中停留更长。结果为RM对出湖洄游存活率的代价提供了混合支持：放弃产卵并向下游迁移的个体（即“回落个体”，fallbacks）（包括两性）的存活率是产卵个体的3.5倍（支持总体繁殖代价）。然而，雄性（具有较高RM）的存活率是雌性的2.8倍，且在雄性中RM对存活率没有影响（不支持RM代价）。对存活率影响最大的因素是水坝相互作用，它使每千米存活率相对自由流动河段内的迁移降低了18倍。记录到雄性偏倚的存活率是出乎意料的，因为（1）雄性RM高，且（2）大多数先前研究发现雌性大西洋鲑的出湖洄游存活率更高。研究人员强调水坝如何加剧了大西洋鲑本已高昂的繁殖代价，这对行为权衡的当代进化具有重要意义。

大西洋鲑（Salmo salar）是重复产卵的洄游鱼类，产卵后可返回海洋或湖泊再次繁殖，其繁殖投入与未来存活之间的权衡是生活史进化的核心问题。繁殖代价假说（cost-of-reproduction hypothesis）认为，个体为增加当前繁殖成功（reproductive success, RS）所投入的能量会降低其后续存活概率。然而，产卵期间个体在河流内的迁移和运动——即繁殖运动（reproductive movement, RM）——作为繁殖投入的重要组成部分，其对产卵后存活和重复产卵的影响尚未得到充分量化。以往研究多关注溯河洄游（anadromous）种群，对陆封型（landlocked）种群的了解十分有限；同时，人类修建的水坝可能通过直接致死和延迟迁移放大繁殖的生存代价，但针对产卵后个体（即kelt）与水坝相互作用的研究相对匮乏。重复产卵个体是生活史多样性和种群稳定性的重要贡献者，因此理解这些代价对保护和管理至关重要。为此，研究人员以美国佛蒙特州尚普兰湖（Lake Champlain）的温努斯基河（Winooski River）为研究系统，系统开展了陆封型大西洋鲑产卵行为和出湖洄游存活率的研究。该研究发表于《Ecosphere》。

本研究依托2019–2021年连续三个繁殖季节的野外遥测