食鳥蝙蝠-南蝠的頭骨形態(tài)和咬合力適應(yīng)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-20 20:04
動(dòng)物形態(tài)受到遺傳和生態(tài)因素的共同作用,并與對(duì)應(yīng)的功能相適應(yīng)。不同的食性、取食模式和食物選擇策略促使動(dòng)物取食器官進(jìn)化形成特定的形態(tài),以滿足動(dòng)物的生活習(xí)性和進(jìn)食要求。蝙蝠種類繁多,食物類型多樣,取食不同類型的食物導(dǎo)致它們的頭骨形態(tài)和咬合性能表現(xiàn)出許多與食性相適應(yīng)的特點(diǎn)。通過對(duì)頭骨形態(tài)和咬合力的生態(tài)適應(yīng)性研究有助于揭示與蝙蝠食性相關(guān)的進(jìn)化趨勢(shì)。目前,食性、頭骨形態(tài)和咬合力的關(guān)系研究已在多種動(dòng)物中展開,但對(duì)蝙蝠的研究集中于葉口蝠科蝙蝠。且研究多使用二維幾何形態(tài)法和咬合力估計(jì)值,缺少同時(shí)結(jié)合頭骨三維幾何形態(tài)和野外活體咬合力的研究。南蝠是目前國(guó)內(nèi)唯一已知的食鳥蝙蝠,主要取食昆蟲和雀形目鳥類,其頭骨形態(tài)和咬合力的特點(diǎn)以及二者與食性之間的關(guān)系尚不清楚。因此,我們選擇南蝠及其同域和近緣的多種不同食性蝙蝠為研究對(duì)象,使用線粒體基因(Cytb)和核基因(ACOX2,CHD1)共同構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹,并結(jié)合活體咬合力和頭骨三維形態(tài),在系統(tǒng)發(fā)育背景下探究南蝠頭骨形態(tài)和咬合力的相關(guān)性和適應(yīng)。主要結(jié)果如下:1.南蝠的咬合力受到體型和頭骨形態(tài)的影響,校正體型后,南蝠具有與食肉蝙蝠相當(dāng)?shù)母咭Ш狭Γ≒>0.05),這是...
【文章來源】:東北師范大學(xué)吉林省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
蝙蝠的食性類群
東北師范大學(xué)碩士學(xué)位論文5取密切相關(guān),并在食物收集和加工、飲水、發(fā)聲和呼吸過程中扮演著重要的角色[31-33],這使得與動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)生態(tài)位相關(guān)的自然選擇壓力首先作用于頭骨形態(tài)[34,35],可用于預(yù)測(cè)系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系[36]、食物組成及食性生態(tài)位寬度[37,38]、聲波類型[39]等生理和生態(tài)學(xué)指標(biāo)。因此,頭骨形態(tài)對(duì)動(dòng)物的種間、種內(nèi)關(guān)系的研究有重要價(jià)值,而且在動(dòng)物的地理演化和進(jìn)化生態(tài)學(xué)的研究中也具有十分重要意義[40]。圖1-2蝙蝠的頭骨形態(tài)結(jié)構(gòu)圖。(a)組成結(jié)構(gòu);(b)頭骨肌肉分布(引自Santana,Dumont&Davis2010;Santana2018)[35,41]Fig.1-2Skullmorphologyandstructureofbats.(a)Compositionandstructure;(b)Skullmuscledistribution(Santana,Dumont&Davis2010;Santana2018)[35,41]在蝙蝠中,除遺傳因素外,頭骨形態(tài)的變化也受環(huán)境因子和食性兩個(gè)方面的影響,這使得蝙蝠種間和種內(nèi)的頭骨形態(tài)都呈現(xiàn)不同程度的差異。頭骨的種間形態(tài)差異有利于種間食性生態(tài)位的分化,優(yōu)化種間資源分配,避免生態(tài)位的重疊,從而減小競(jìng)爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)共存;而種內(nèi)差異是種內(nèi)不同個(gè)體對(duì)環(huán)境適應(yīng)的結(jié)果,導(dǎo)致生存在不同地理分布區(qū)域的同一物種存在著頭骨形態(tài)的地理差異。然而,食性特化是蝙蝠取食系統(tǒng)形態(tài)和性能的重要驅(qū)動(dòng)因素,在構(gòu)建取食系統(tǒng)的形態(tài)和功能方面的作用已經(jīng)在許多動(dòng)物中得到了很好的證明[42-44]。研究發(fā)現(xiàn),不同食性的蝙蝠表現(xiàn)出身體大小和形狀的巨大差異,尤其是在頭骨形態(tài)(顱骨、齒骨、下頜骨)上表現(xiàn)出不同的特點(diǎn)(圖1-3),而同一食性的蝙蝠在這幾個(gè)結(jié)構(gòu)上則表現(xiàn)出相似特點(diǎn)。例如,所有的食蟲蝙蝠都取食外殼堅(jiān)硬內(nèi)部柔軟的昆蟲,有著相似的牙齒結(jié)構(gòu),但與取食外部柔軟內(nèi)部堅(jiān)硬脊椎動(dòng)物的食肉蝙蝠不同。在葉口蝠科蝙蝠中,食性特化形?
東北師范大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖1-3不同食性的蝙蝠頭骨形態(tài)(引自Rossonietal.2017)[47]Fig.1-3Skullmorphologyofbatswithdifferentdiets(Rossonietal.2017)[47]1.3.2蝙蝠的咬合力在脊椎動(dòng)物的進(jìn)食中,與頭骨形態(tài)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)的是咬合力。咬合力是一種潛在且與生態(tài)相關(guān)的表現(xiàn)特征,是脊椎動(dòng)物眾多功能需求(如進(jìn)食、交配、防御、競(jìng)爭(zhēng))的基礎(chǔ),與身體大小和頭骨形態(tài)關(guān)系密切[35,48,49],能夠在很大程度上反映食性、行為和形態(tài)結(jié)構(gòu)上的適應(yīng)性進(jìn)化[50-53]。同時(shí),咬合力也影響著動(dòng)物生態(tài)的各個(gè)方面,包括食性[35,43,54,55]、交配成功率[30]和棲息習(xí)性[56]等。動(dòng)物種間咬合力的差異與面臨的生態(tài)挑戰(zhàn)(例如獵物、捕食者或競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手)有關(guān),導(dǎo)致生態(tài)群落內(nèi)部各物種間的營(yíng)養(yǎng)生態(tài)位分化,利于同域物種的共存[57];而種內(nèi)咬合力的差異與不同個(gè)體的生態(tài)適合度相稱。大量研究表明,咬合力是決定食性生態(tài)位的一個(gè)重要因素,動(dòng)物的咬合力越大,它們可利用的資源比例越大[50,55,58-60];較低的咬合力也與它們的能量需求和適應(yīng)性相稱,同樣利于它們的生存和繁殖。蝙蝠和其他大多數(shù)哺乳動(dòng)物一樣,用牙齒分解食物,以最大限度地利用消化液所能起到的作用,這一過程通常需要借助咬合力來進(jìn)行[61]。食性特化是取食系統(tǒng)形態(tài)和性能變化的主要驅(qū)動(dòng)力[42,44],這種特化似乎與咬合力存在一定的得失權(quán)衡,不同食性蝙蝠咬合力上的差異,能夠很好地解釋多種蝙蝠的生態(tài)位分化。研究發(fā)現(xiàn),咬合力的大小與食物類型有關(guān),不同食性蝙蝠表現(xiàn)出不同的咬合力大校六種食性中,食果的物種咬合力較大[38];食肉蝙蝠也以較大的張口角產(chǎn)生較高的咬合力;食魚蝙蝠咬合力小于食肉蝙蝠,以較小的張口角產(chǎn)生[19]。主要以甲蟲為食的食蟲蝙蝠比主要以蛾類為食?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大蹄蝠頭骨形態(tài)地理變化[J]. 侯淋淋,江廷磊,林愛青,馮江. 獸類學(xué)報(bào). 2017(03)
[2]云南西雙版納蝙蝠咬合力及生態(tài)位分化[J]. 譚梁靜,孫云霄,劉奇,彭興文,張琴,劉會(huì),梁捷,彭真,何向陽,張禮標(biāo). 獸類學(xué)報(bào). 2017(02)
[3]兩種近緣鳥種麻雀和山麻雀的咬合力比較[J]. 霍娟,粟通萍,陳光平,牛楠,邵玲,梁偉. 動(dòng)物學(xué)雜志. 2016(05)
[4]普通長(zhǎng)翼蝠食性結(jié)構(gòu)及其回聲定位與體型特征[J]. 胡開良,韋力,朱滕滕,王緒中,張禮標(biāo). 動(dòng)物學(xué)研究. 2011(02)
[5]饒陽地區(qū)三種農(nóng)田嚙齒類頭骨形態(tài)比較及性二型[J]. 熊文華,張知彬. 獸類學(xué)報(bào). 2007(03)
[6]南蝠對(duì)鳥的捕食及其對(duì)昆蟲的選擇[J]. 韓寶銀,谷曉明,梁冰,張樹義. 動(dòng)物學(xué)研究. 2007(03)
[7]獸類頭骨測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)Ⅴ:食蟲目、翼手目[J]. 楊奇森,夏霖,馮祚建,馬勇,全國(guó)強(qiáng),吳毅. 動(dòng)物學(xué)雜志. 2007(02)
[8]5種食蟲蝙蝠的生態(tài)形態(tài)特征與獵物選擇的相關(guān)性[J]. 王進(jìn)忠,張勁碩,周江,張樹義. 北京農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào). 2005(01)
[9]食魚蝙蝠形態(tài)和行為特化研究[J]. 馬杰,梁冰,張樹義,沈鈞賢. 生態(tài)學(xué)雜志. 2004(02)
[10]皮氏菊頭蝠夏季的捕食行為對(duì)策[J]. 周江,謝家驊,戴強(qiáng),曾亞軍,劉建昕,張文剛,張樹義. 動(dòng)物學(xué)研究. 2002(02)
本文編號(hào):3091589
【文章來源】:東北師范大學(xué)吉林省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
蝙蝠的食性類群
東北師范大學(xué)碩士學(xué)位論文5取密切相關(guān),并在食物收集和加工、飲水、發(fā)聲和呼吸過程中扮演著重要的角色[31-33],這使得與動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)生態(tài)位相關(guān)的自然選擇壓力首先作用于頭骨形態(tài)[34,35],可用于預(yù)測(cè)系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系[36]、食物組成及食性生態(tài)位寬度[37,38]、聲波類型[39]等生理和生態(tài)學(xué)指標(biāo)。因此,頭骨形態(tài)對(duì)動(dòng)物的種間、種內(nèi)關(guān)系的研究有重要價(jià)值,而且在動(dòng)物的地理演化和進(jìn)化生態(tài)學(xué)的研究中也具有十分重要意義[40]。圖1-2蝙蝠的頭骨形態(tài)結(jié)構(gòu)圖。(a)組成結(jié)構(gòu);(b)頭骨肌肉分布(引自Santana,Dumont&Davis2010;Santana2018)[35,41]Fig.1-2Skullmorphologyandstructureofbats.(a)Compositionandstructure;(b)Skullmuscledistribution(Santana,Dumont&Davis2010;Santana2018)[35,41]在蝙蝠中,除遺傳因素外,頭骨形態(tài)的變化也受環(huán)境因子和食性兩個(gè)方面的影響,這使得蝙蝠種間和種內(nèi)的頭骨形態(tài)都呈現(xiàn)不同程度的差異。頭骨的種間形態(tài)差異有利于種間食性生態(tài)位的分化,優(yōu)化種間資源分配,避免生態(tài)位的重疊,從而減小競(jìng)爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)共存;而種內(nèi)差異是種內(nèi)不同個(gè)體對(duì)環(huán)境適應(yīng)的結(jié)果,導(dǎo)致生存在不同地理分布區(qū)域的同一物種存在著頭骨形態(tài)的地理差異。然而,食性特化是蝙蝠取食系統(tǒng)形態(tài)和性能的重要驅(qū)動(dòng)因素,在構(gòu)建取食系統(tǒng)的形態(tài)和功能方面的作用已經(jīng)在許多動(dòng)物中得到了很好的證明[42-44]。研究發(fā)現(xiàn),不同食性的蝙蝠表現(xiàn)出身體大小和形狀的巨大差異,尤其是在頭骨形態(tài)(顱骨、齒骨、下頜骨)上表現(xiàn)出不同的特點(diǎn)(圖1-3),而同一食性的蝙蝠在這幾個(gè)結(jié)構(gòu)上則表現(xiàn)出相似特點(diǎn)。例如,所有的食蟲蝙蝠都取食外殼堅(jiān)硬內(nèi)部柔軟的昆蟲,有著相似的牙齒結(jié)構(gòu),但與取食外部柔軟內(nèi)部堅(jiān)硬脊椎動(dòng)物的食肉蝙蝠不同。在葉口蝠科蝙蝠中,食性特化形?
東北師范大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖1-3不同食性的蝙蝠頭骨形態(tài)(引自Rossonietal.2017)[47]Fig.1-3Skullmorphologyofbatswithdifferentdiets(Rossonietal.2017)[47]1.3.2蝙蝠的咬合力在脊椎動(dòng)物的進(jìn)食中,與頭骨形態(tài)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)的是咬合力。咬合力是一種潛在且與生態(tài)相關(guān)的表現(xiàn)特征,是脊椎動(dòng)物眾多功能需求(如進(jìn)食、交配、防御、競(jìng)爭(zhēng))的基礎(chǔ),與身體大小和頭骨形態(tài)關(guān)系密切[35,48,49],能夠在很大程度上反映食性、行為和形態(tài)結(jié)構(gòu)上的適應(yīng)性進(jìn)化[50-53]。同時(shí),咬合力也影響著動(dòng)物生態(tài)的各個(gè)方面,包括食性[35,43,54,55]、交配成功率[30]和棲息習(xí)性[56]等。動(dòng)物種間咬合力的差異與面臨的生態(tài)挑戰(zhàn)(例如獵物、捕食者或競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手)有關(guān),導(dǎo)致生態(tài)群落內(nèi)部各物種間的營(yíng)養(yǎng)生態(tài)位分化,利于同域物種的共存[57];而種內(nèi)咬合力的差異與不同個(gè)體的生態(tài)適合度相稱。大量研究表明,咬合力是決定食性生態(tài)位的一個(gè)重要因素,動(dòng)物的咬合力越大,它們可利用的資源比例越大[50,55,58-60];較低的咬合力也與它們的能量需求和適應(yīng)性相稱,同樣利于它們的生存和繁殖。蝙蝠和其他大多數(shù)哺乳動(dòng)物一樣,用牙齒分解食物,以最大限度地利用消化液所能起到的作用,這一過程通常需要借助咬合力來進(jìn)行[61]。食性特化是取食系統(tǒng)形態(tài)和性能變化的主要驅(qū)動(dòng)力[42,44],這種特化似乎與咬合力存在一定的得失權(quán)衡,不同食性蝙蝠咬合力上的差異,能夠很好地解釋多種蝙蝠的生態(tài)位分化。研究發(fā)現(xiàn),咬合力的大小與食物類型有關(guān),不同食性蝙蝠表現(xiàn)出不同的咬合力大校六種食性中,食果的物種咬合力較大[38];食肉蝙蝠也以較大的張口角產(chǎn)生較高的咬合力;食魚蝙蝠咬合力小于食肉蝙蝠,以較小的張口角產(chǎn)生[19]。主要以甲蟲為食的食蟲蝙蝠比主要以蛾類為食?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大蹄蝠頭骨形態(tài)地理變化[J]. 侯淋淋,江廷磊,林愛青,馮江. 獸類學(xué)報(bào). 2017(03)
[2]云南西雙版納蝙蝠咬合力及生態(tài)位分化[J]. 譚梁靜,孫云霄,劉奇,彭興文,張琴,劉會(huì),梁捷,彭真,何向陽,張禮標(biāo). 獸類學(xué)報(bào). 2017(02)
[3]兩種近緣鳥種麻雀和山麻雀的咬合力比較[J]. 霍娟,粟通萍,陳光平,牛楠,邵玲,梁偉. 動(dòng)物學(xué)雜志. 2016(05)
[4]普通長(zhǎng)翼蝠食性結(jié)構(gòu)及其回聲定位與體型特征[J]. 胡開良,韋力,朱滕滕,王緒中,張禮標(biāo). 動(dòng)物學(xué)研究. 2011(02)
[5]饒陽地區(qū)三種農(nóng)田嚙齒類頭骨形態(tài)比較及性二型[J]. 熊文華,張知彬. 獸類學(xué)報(bào). 2007(03)
[6]南蝠對(duì)鳥的捕食及其對(duì)昆蟲的選擇[J]. 韓寶銀,谷曉明,梁冰,張樹義. 動(dòng)物學(xué)研究. 2007(03)
[7]獸類頭骨測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)Ⅴ:食蟲目、翼手目[J]. 楊奇森,夏霖,馮祚建,馬勇,全國(guó)強(qiáng),吳毅. 動(dòng)物學(xué)雜志. 2007(02)
[8]5種食蟲蝙蝠的生態(tài)形態(tài)特征與獵物選擇的相關(guān)性[J]. 王進(jìn)忠,張勁碩,周江,張樹義. 北京農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào). 2005(01)
[9]食魚蝙蝠形態(tài)和行為特化研究[J]. 馬杰,梁冰,張樹義,沈鈞賢. 生態(tài)學(xué)雜志. 2004(02)
[10]皮氏菊頭蝠夏季的捕食行為對(duì)策[J]. 周江,謝家驊,戴強(qiáng),曾亞軍,劉建昕,張文剛,張樹義. 動(dòng)物學(xué)研究. 2002(02)
本文編號(hào):3091589
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