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小鼠战大鼠,靠气味取胜

文章来源:动物研究所    发布时间:2017-05-18  【字号:      】

  当一个物种(植物、真菌、动物等)扩散到它之前从未定居的地区定居,繁衍和达到一定种群数量时,就成为入侵物种。入侵物种也包括那些为了经济目的而人为引种的生物(也叫非土著物种或非本地物种)。“外来入侵种”是各国政府极其关注的,它们蔓延到一定程度后往往对当地的环境、经济和人的健康造成危害。欧盟用两个标准来定义“外来入侵种”,一是在其自然分布区之外,二是威胁当地的生物多样性。国际贸易和旅游的增加,也使外来生物入侵的机会大大增加。

  某一外来物种开始必须在低密度下生存,难于繁衍和维持,必须多批次到达该地区,才能建立种群。人类往返活动的交通工具(如轮船、汽车)是外来种的多次侵入的最佳途径。比如,褐家鼠最早起源于我国北方地区和蒙古,数百年之前随着轮船等交通工具入侵到欧洲、美洲和欧洲。 

  入侵种往往有某些特定的性状,使其适应本地环境,并在竞争中胜过本地种。它们的竞争体现在生长速度和生殖率的差异,或者是直接的竞争互作。入侵种往往和本地种共存很长时间,但入侵种的单方面竞争优势有时会渐渐体现出来,例如种群越来越大、越来越密集,这种变化会排挤掉本地种。褐家鼠入侵到欧洲,和当地的近缘种黑家鼠生活习性非常相似,它们竞争空间、食物等,但是褐家鼠比黑家鼠个体大,在直接的攻击对抗中,将黑家鼠打败,可以占有更多的资源,加以褐家鼠繁殖速度快、适应性广,种群迅速在欧洲扩大,在很多地方取代了本地的黑家鼠。 

  褐家鼠,黑家鼠和黄胸鼠都是家栖害鼠。我们研究的问题与褐家鼠入侵欧洲的现象正好相反,是体型小的黄胸鼠向北入侵,部分取代体型较大的褐家鼠。而且,黄胸鼠和黑家鼠是非常相似的两种家鼠,过去把黄胸鼠还作为黑家鼠的一个亚种,它们怎么可以取代褐家鼠呢?褐家鼠在我国几乎各地都有分布,根据形态差异可分为4个亚种,即指名亚种、甘肃亚种、东北亚种和华北亚种。其中华北亚种主要分布在河北和北京地区,尽管它是褐家鼠四个亚种中体型最小的,也比黄胸鼠体重大50克左右。黄胸鼠过去主要分布于我国黄河及长江以南地区,近二十年来大幅度向北扩展,现已到河北省中部、山西省北部、甚至青海等,并部分或全部取代当地的褐家鼠。入侵物种往往比当地近缘种具有更强的攻击行为和竞争性,但是黄胸鼠和河北当地的褐家鼠很少发生肢体对抗,那么黄胸鼠是如何战胜本地的褐家鼠华北亚种,而成功北扩,入侵河北省中部地区,并接近北京的? 

  在入侵植物中,入侵种通过释放化学物质改变环境,甚至影响食草动物的行为,或者其它植物的生长。比如,大叶落地生根可以产生植物种间相克的物质,对其竞争种植物产生抑制作用,这种现象称为植物的化学它感作用。鼠类主要依靠嗅觉信号(气味信号)来进行同种个体(比如配偶之间和亲子之间)和异种个体之间(比如天敌和猎物之间)的识别和互作。那么,黄胸鼠和褐家鼠释放的气味是否调节它们之间的竞争,从而影响黄胸鼠入侵呢?

  我们利用两个室内控制实验,一致发现经过长期种间气味等的相互刺激之后,雄性黄胸鼠自身的气味的性吸引力增强,更受同种雌鼠的喜欢;相反,雄性褐家鼠自身气味的性吸引力减弱,降低了对同种雌鼠的吸引,这可能会促进黄胸鼠繁殖成功,而降低褐家鼠繁殖成功,从而促进黄胸鼠种群数量增长和入侵成功,对褐家鼠种群产生抑制。这种对黄胸鼠的积极影响和对褐家鼠的负面影响,进一步在脑神经分子的变化中得到证实。这项研究不仅部分揭示了黄胸鼠成功北扩入侵的机制,还为分析其它动物的入侵得到启发。这种现象在野外的作用程度也需要进一步验证。




(责任编辑:麻晓东)

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