《非生物和生物因子驅動的蛇類趨同進化》是依託南京師範大學，由屈彥福擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：非生物和生物因子驅動的蛇類趨同進化
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：屈彥福
- 依託單位：南京師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
趨同進化是指譜系不同的生物以不同的方式向相似甚至相同的表型獨立進化的過程。它是進化生物學領域備受關注的核心研究內容之一。申請人擬以地理上隔離的5個採集地點同域共棲的王錦蛇、黑眉錦蛇和烏梢蛇為研究對象，通過比較形態、生活史特徵、卵孵化、新生卵胚胎髮育時期、胚胎代謝率和幼體生長速率以及眼鏡蛇毒抗性，研究非生物因素（氣候因素）和生物因素（同域共棲眼鏡蛇）對蛇類表型趨同進化的影響。申請人擬通過本項研究，檢驗以下兩個關於非生物和生物因素可驅使表型趨同的假設：（1）若蛇類形態、生活史特徵、胚胎髮育和幼體生長速率的地理變異模式均具有共性且在同園實驗中仍保持這種共性，則它們在同域分布區應顯示被檢性狀的趨同進化。（2）若無毒蛇在通過提高抗蛇毒性以抵禦毒蛇致命攻擊方面具有共性，則不同的無毒蛇在與毒蛇同域分布的區域應顯示抗蛇毒性的趨同進化。本項目對揭示非生物和生物因素驅使的蛇類趨同進化有重要意義。
結題摘要
通過收集全球158種蛇類（80種卵生和78種卵胎生）母體體長和窩卵數數據進行分析，發現如下主要結果：卵生和卵胎生成年雌蛇平均體長無差異；卵胎生蛇平均相對窩卵重小於卵生蛇類，兩種蛇類平均相對窩卵重無顯著差異；卵胎生比卵生雌體所產後代數量多且窩卵重更重；卵胎生蛇產出幼體的平均體重與卵生蛇產出卵的平均重量無顯著差異；用幼體體重代表後代大小發現，卵胎生蛇後代平均體重大於卵生蛇；卵胎生雌體比相同SVL的卵生雌體平均多產2.8個後代，平均窩卵重多產20 g。從兩種蛇類的繁殖特徵看，卵胎生蛇類通過產更多更大的後代來彌補產後至越冬時間太短的弊端。 分析包括游蛇科、眼鏡蛇科、細盲蛇科和蝰科在內的34種61個種群蛇類的雌體平均體長、窩卵數或窩仔數、卵重或幼仔重數據發現後代大小-數量權衡顯著。考慮譜系關係的影響發現，雌體大小而非譜系關係對後代大小-數量權衡起重要作用。提取物種採集點相關的氣候和海拔值進行分析，發現海拔、日溫度範圍、年降水量、最熱季節的平均溫度和分配變異占總投入變異的比值存在顯著的相關關係。在OLS和PGLS模型中，海拔和日溫度範圍和投入比呈顯著正相關，年降水量和最熱月降水量之間存在顯著的負相關。 我們收集6個種群（蕭山、天台、九江、江山、全州和舟山）的王錦蛇、烏梢蛇和黑眉錦蛇。烏梢蛇產卵時間最早、黑眉錦蛇次之、王錦蛇最晚；舟山種群的繁殖時間最晚，其次是蕭山種群，天台和九江種群次之，江山再次之，最早的是全州種群。在三個物種中，都呈現出從南到北產卵時間以此延遲的現象。三個物種中，體長與尾長和體重存在顯著的正相關關係，去除體長影響後，烏梢蛇尾長最長，黑眉錦蛇次之，王錦蛇最短；王錦蛇母體產後體重最大、黑眉錦蛇次之，烏梢蛇最輕。六個種群中，蕭山黑眉錦蛇種群體長最短；全州和天台王錦蛇種群體長最短；蕭山和全州烏梢蛇種群體長最短。三種蛇類六個種群的繁殖特徵顯示窩卵數、平均卵重、窩卵重均隨母體體長的增長而增多。三個物種六個種群的卵長和卵寬隨卵大小的增大而增大。不同種群卵重和卵長的變異呈現在不同物種中呈現出相似的變化趨勢，即高緯度（蕭山）或氣候不穩定（舟山）種群具有更大的變異性，而低緯度或氣候較穩定地區的種群變異較小。但不同種群間的卵寬差異不顯著，這一點和母體腹腔容納量有直接關係，動物要使卵大小增大只能通過延長卵長來實現。
