鼠類是地球上數量最多且分布最廣的哺乳動物類群。許多鼠類具有貯藏植物種子的行為。這一行為廣受大眾和科學家關注,不僅因為鼠類對農作物種子的貯藏會造成糧食減產和經濟損失,而且科學家也發現鼠類對野生植物種子的搬運和貯藏對生態系統功能和穩定性具有重要作用。根據貯藏方式和地點不同,貯藏行為可分為分散貯藏(scatter hoarding)和集中貯藏(larder hoarding)。前者指將植物種子貯藏于不同地點,后期再取食或搬回巢中,該過程中種子可能會被遺忘且貯藏條件適宜,因而植物種子有較多機會得以萌發,有助于種子擴散和植物更新;后者一般直接將種子搬回巢中或固定地點貯藏,有較高概率會被取食且貯藏條件常不利于種子萌發。鼠類的貯藏行為決定了其與種子植物之間的互作關系:分散貯藏導致互惠關系,而集中貯藏導致捕食對抗關系。因此,鼠類貯藏行為不僅對生態系統過程與功能具有重要的影響,而且有助于理解動植物互作關系的生態機制,可用于探索動植物間互惠或合作的起源演化。
嚴川教授團隊基于團隊收集數據以及整理文獻報道的180余種鼠類對植物種子的貯藏行為,基于系統發育信號、祖先性狀重建及廣義線性回歸模型,系統分析了其進化與生態因素。結果表明,集中貯藏行為可能是鼠類貯藏行為的祖先策略,而分散貯藏行為則是多次獨立進化而來。相對腦容量較大、雜食性的鼠類傾向于分散貯藏種子,而體重大小與貯藏行為的關系僅在一些類群中顯著。此外,緯度分布較高的鼠類傾向于集中貯藏。該研究在全球尺度上對鼠類種子貯藏行為的演化和生態因素進行的系統性分析,為解釋鼠類-種子植物之間的互惠-捕食互作提供了演化證據,表明了對抗者之間的合作可能是生態互作關系演化的驅動力。
該研究于3月以“Evolutionary and ecological patterns of scatter- and larder-hoarding behaviours in rodents”為題在線發表在Ecology Letters上。蘭州大學(草地農業生態系統國家重點實驗室、生態學院及生科院)碩士生張永俊、河南師范大學于飛教授、曲阜師范大學易現峰教授為論文共同第一作者,蘭州大學嚴川教授為論文通訊作者。中國科學院動物研究所及生物互作研究中心張知彬研究員、美國加州大學Marcel Holyoak教授、蘭州大學周煒幃研究員、陳嘉妮教授、劉睿、云南大學曹林教授及河南科技大學張明明博士參加了本項研究。該研究得到國家自然科學基金及中央高?;究蒲袠I務-科研創新團隊建設項目資助。
圖1. 全球研究地點( A)、系統發育關系(B)及系統發育信號檢驗(C)。黑色虛線(C)表明鼠類貯藏行為的演化符合Brownian模型
圖2. 相對腦容量較大(EQ, A)、雜食性(B)、分布緯度較低(C)的鼠類傾向于分散貯藏種子。體重與貯藏行為關系總體不顯著(D)
論文網址:http://doi.org/10.1111/ele.13992