競爭理論認為表型相似的個體之間的資源競爭更加激烈。相對于不同家族的,同一家族個體之間的表型和基因型更加相似或接近,因此資源競爭在同一家族個體之間可能尤其激烈。然而,親情選擇理論認為群體為了獲得最大的廣義適合度,親情個體之間將進化出某種機制以減少或減弱它們?nèi)后w之間的競爭。然而,到目前為止這兩種理論已有的結(jié)論是混淆的。這可能是由于確定影響親屬之間競爭的重要條件是復雜的,導致對這兩種理論的普遍性沒有達成一致共識,因此這也是未來研究中一個亟待解決的主要問題。中華蟾蜍(Bufo gargarizans)廣泛的分布于我國大陸,種群數(shù)量豐富,屬于典型的爆發(fā)式繁殖。由于其體型笨重,容易捕捉,因此其蝌蚪是研究親情和食物組成對個體適合度影響的一個理想的模型系統(tǒng)。本次研究的主要目的有兩個:(1)闡明該物種是否具有親緣識別能力,如果存在,在個體發(fā)育過程中是否改變;(2)親緣關系越近的個體是否能通過利用其它可選擇的資源去減弱群體間的競爭強度,以利于親情個體的生長發(fā)育及存活。于2017年2月13-17日,我們從信陽市平橋區(qū)工業(yè)園一個荒廢的魚塘內(nèi)(114°12′E,32°08′N,海拔22-100m)捕獲40對正在抱對的中華蟾蜍,把它們帶回實驗室,待產(chǎn)卵。產(chǎn)卵2周后,蝌蚪孵化。按原實驗設計實施2個實驗,歷時約3個月實驗結(jié)束。第一個實驗結(jié)果重要的發(fā)現(xiàn)是來自同一個家族的2只蝌蚪,它們于受精卵時就分別隔離發(fā)育直至蝌蚪孵化(胚胎發(fā)育23期),再放到一起喂養(yǎng)至變態(tài),結(jié)果它們的生長發(fā)育情況(如,變態(tài)時的體重、體重和發(fā)育時間等)與不同家族的2只蝌蚪的平均值是一致的;然而其明顯的不同于來自同一個家族的2只蝌蚪(胚胎期不隔離的),說明胚胎發(fā)育23期后,中華蟾蜍蝌蚪不能通過彼此釋放的化學氣味去識別與自己有親情的同類,同時也說明該物種的親緣識別能力在個體發(fā)育過程中是可以改變的。此外,還發(fā)現(xiàn)親緣關系近的個體有較大的生長率,快的發(fā)育速度,可以提前變態(tài)。然而,親緣關系近的個體發(fā)育時間和生長率的變異程度明顯大于來自不同家族的或失去親緣識別能力的同家族的個體,而且親情組的變態(tài)個體比例也是最低的,這些都說明該物種同家族的即基因型越相近的個體競爭不是被弱化,而是更加激化。然而,這種激烈的競爭也是有好處的,親情可以促進蝌蚪快速發(fā)育,以便在池塘干涸之前提前變態(tài)上岸。因此,基于快速發(fā)育和提前變態(tài)的親情也可以增加該物種的廣義適合度。第二個實驗結(jié)果重要的發(fā)現(xiàn)在單一高蛋白食物魚食喂養(yǎng)時,相同家族的蝌蚪比不同家族的體長和體重明顯的都要小一些,而在混合食物存在時相同家族和不同家族之間不存在這種差異。此外,還發(fā)現(xiàn)相同家族的個體在混合食物喂養(yǎng)時,體長和體重明顯要大于單一食物魚食,而不同家族的無論是在單一食物魚食還是混合食物喂養(yǎng)體長和體重都是相似的,這些結(jié)果表明該物種同一家族的個體在單一高蛋白魚食資源下,競爭是激烈的,不利于自身的生長,這個結(jié)果與第一個實驗是一致的;然而在混合食物存在時,同一家族的可以利用替代食物以減弱競爭,從而降低競爭對自身生長的負面影響。因此,環(huán)境中存在可替代的或可開發(fā)的資源時,減弱親屬間的競爭是可以發(fā)生的。如果通過最大限度地減少親屬間的剝削競爭,就會在很大程度上促進資源非遺傳多型的進化。
【學位單位】：信陽師范學院
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：S917.4
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 兩棲類親緣識別研究現(xiàn)狀
    1.2 兩棲類親緣識別機制
    1.3 兩棲類幼體親緣識別檢測方法
    1.4 影響兩棲類幼體親緣識別的因素
        1.4.1 生態(tài)和社會環(huán)境
        1.4.2 發(fā)育歷期
        1.4.3 母體效應
    1.5 親緣關系對種內(nèi)競爭的影響
    1.6 研究目的和意義
        1.6.1 研究背景
        1.6.2 研究目的和意義
第2章 研究對象和研究區(qū)域概況
    2.1 研究對象
        2.1.1 中華蟾蜍的分類地位及地理分布
        2.1.2 中華蟾蜍的形態(tài)特征
        2.1.3 中華蟾蜍的生態(tài)習性
        2.1.4 中華蟾蜍的繁殖習性
        2.1.5 中華蟾蜍的價值
    2.2 研究區(qū)域概況
        2.2.1 研究點介紹
        2.2.2 地形地貌、氣候水文和生物多樣性
第3章 中華蟾蜍蝌蚪親緣識別個體發(fā)育變化及對種內(nèi)競爭的影響
    3.1 材料與方法
        3.1.1 實驗設計
        3.1.2 統(tǒng)計分析
    3.2 研究結(jié)果
    3.3 討論與分析
第4章 親情與食物組成對中華蟾蜍蝌蚪競爭強度的影響
    4.1 材料與方法
        4.1.1 實驗設計
        4.1.2 統(tǒng)計分析
    4.2 研究結(jié)果
        4.2.1 親情和食物組成對中華蟾蜍蝌蚪發(fā)育時間的影響
        4.2.2 親情和食物組成對中華蟾蜍蝌蚪變態(tài)體長的影響
        4.2.3 親情和食物組成對中華蟾蜍蝌蚪變態(tài)體重的影響
        4.2.4 親情和食物組成對中華蟾蜍蝌蚪生長率的影響
        4.2.5 親情和食物組成對中華蟾蜍蝌蚪身體條件的影響
        4.2.6 親情和食物組成對中華蟾蜍蝌蚪存活率的影響
    4.3 討論與分析
致謝
參考文獻
攻讀學位期間獲得與學位論文相關的科研成果目錄

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本文編號：2853678