摘要
目的
表型变异与气候梯度及城市化在不同空间尺度之间的关系在全球尺度上仍不清楚。尽管动物体色长期以来一直通过生态地理规则与气候相关联,且城市化日益被认为是表型变化的驱动因素,但这些过程很少在单一分析框架内被在广泛空间范围内同时评估。本文检验了全球羽毛多态性变异是否与符合生态地理规则的气候梯度相关,以及城市化是否与符合颜色趋同或分化的黑化程度和形态组成变化相关。
研究地点
全球城市。
时间段
2015—2025年。
主要研究类群
野鸽(Columba livia domestica)。
方法
我们利用深度学习图像分析,从公民科学图像中识别鸽子,并将240,098个检测记录分类为七种羽毛形态。随后,我们使用贝叶斯分层模型对羽毛形态组成的空间变异进行建模,该模型将变异分解为城市间差异和城市内局部变异。我们利用后验推导的黑化程度、形态多样性和形态组成等指标量化了气候和城市化的关联,并在六个大陆尺度的地理区域内评估了区域异质性。
结果
气候和城市化在羽毛多态性上表现出不同的空间尺度关联:气候变异与城市间的形态组成关联更强,而城市化在城市内的关联更为明确。在城市之间,黑化程度向较冷环境方向增加,该模式总体上与博格特法则一致,尽管这主要由两种最常见形态之间的比例变化所驱动,且在不同区域间有所差异。在城市内部,城市化与黑化程度和形态多样性呈正相关。湿度与黑化程度之间存在普遍关联的证据较弱,且对气候变异的表征方式较为敏感。
主要结论
我们的研究揭示了表型变异中存在不同的尺度依赖性气候和城市化特征,同时指出广泛的生态地理模式可能是区域依存的而非普遍表现的。
利益冲突
作者声明不存在利益冲突。
数据可用性声明
支持本研究的数据和代码可在figshare上获取:https://doi.org/10.6084/m9.figshare.31953447。


