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白鼻综合征(WNS)严重威胁蝙蝠生存,其易感性受多种因素影响。研究人员针对美国东南部三色蝙蝠(Perimyotis subflavus),探究冬眠场所类型和 Pd 状态等对其冬季活动的影响。结果发现环境因素和冬眠阶段影响显著,且使用地上冬眠场所的蝙蝠或更不易患 WNS。这为蝙蝠保护提供了重要依据。
在寒冷的冬季,许多动物会进入冬眠状态以应对低温和食物短缺,蝙蝠也不例外。然而,一种名为白鼻综合征(White-nose syndrome,WNS)的致命疾病,正严重威胁着蝙蝠的生存。这种疾病由真菌 Pseudogymnoascus destructans(Pd)引起,自 2006 年在美国纽约首次被记录以来,迅速蔓延,导致部分蝙蝠种群数量大幅下降。
三色蝙蝠(Perimyotis subflavus)是受 WNS 影响最为严重的物种之一。在其分布范围内,它们通常在地下结构如洞穴、矿井和隧道中冬眠,但在一些地区,它们也会利用地上结构如涵洞、桥梁和树木作为冬眠场所。此前,人们对蝙蝠在冬季冬眠期间洞外活动的行为知之甚少,而这一信息对于有效管理冬季栖息地以及了解蝙蝠对气候变化和疾病等压力源的反应至关重要。
为了深入探究这些问题,美国农业部森林服务局南方研究站(USDA Forest Service, Southern Research Station)等多个机构的研究人员开展了一项研究。他们在美国东南部的阿拉巴马州、佛罗里达州、佐治亚州和南卡罗来纳州的 13 个地点,对三色蝙蝠的冬季活动进行了监测。
研究人员通过放置声学探测器,记录蝙蝠的活动情况,并收集了当地的气象数据,包括温度和降水量。同时,他们还对各监测点进行了 Pd 检测,以确定其感染状况。经过两年的监测和数据分析,研究人员发现,环境因素和冬眠阶段对三色蝙蝠的活动概率和活动水平影响显著。
具体来说,温度是影响蝙蝠活动的重要因素。随着温度升高,蝙蝠活动的概率和水平都有所增加。不过,在 Pd 阴性的地点,蝙蝠活动概率随温度升高的速度更快。这可能是因为感染 Pd 的蝙蝠需要保存能量,所以在温度较低时更不愿意离开栖息地。
降水则对蝙蝠活动产生负面影响。在夜间有降水时,蝙蝠活动会减少,且地上冬眠场所的蝙蝠活动减少更为明显。这可能是因为雨水会使蝙蝠毛发潮湿,增加能量消耗,还可能影响飞行和回声定位能力。
此外,研究还发现,冬眠阶段也与蝙蝠活动有关。在 2020 - 2021 年,地上结构和 Pd 阳性地点的蝙蝠活动概率在冬眠初期和末期较高;而在 2021 - 2022 年,随着冬眠期的推进,蝙蝠活动总体呈上升趋势。
综合这些结果,研究表明使用地上冬眠场所的三色蝙蝠可能由于夜间活动增加,对 WNS 的易感性较低。然而,使用这些结构也存在其他风险,如更高的冻害和被捕食风险。
这项研究的意义重大。它为我们深入了解三色蝙蝠的冬季活动模式以及 WNS 对其的影响提供了重要依据,有助于制定更有效的蝙蝠保护策略。同时,研究结果也提醒我们,在关注蝙蝠因活动增加可能降低 WNS 易感性的同时,也要重视温暖冬季可能对蝙蝠种群产生的长期影响。该研究成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员在开展研究时,主要运用了以下关键技术方法:
- 声学监测技术:在 13 个冬眠场所的入口放置 Anabat Express 蝙蝠探测器,记录蝙蝠活动。通过 Kaleidoscope Pro 软件识别蝙蝠叫声文件,确定蝙蝠种类。
- 气象数据收集:从附近气象站获取每日最低、最高和平均温度以及每小时降水量数据,用于分析环境因素对蝙蝠活动的影响。
- 统计分析方法:使用 R 软件进行数据分析,运用线性混合模型和广义混合模型,分析冬眠场所类型、Pd 状态、环境温度、降水量和冬眠阶段等因素对蝙蝠活动的影响。
研究结果:
- 活动监测结果:研究期间共监测了 3742 个探测器夜晚,记录了 204145 个包含蝙蝠叫声的文件,其中 27007 个被识别为三色蝙蝠叫声。三色蝙蝠在所有冬眠场所都有活动,不同地点和年份的活动比例和水平存在差异。
- 环境因素影响:温度对蝙蝠活动概率和水平有显著正向影响,降水则呈负向影响。例如,2020 - 2021 年,Pd 阴性地点的蝙蝠活动概率随温度升高的幅度大于 Pd 阳性地点;夜间有降水时,蝙蝠活动概率降低。
- 冬眠阶段影响:在 2020 - 2021 年,地上结构和 Pd 阳性地点的蝙蝠活动概率在冬眠初期和末期较高;2021 - 2022 年,随着冬眠期推进,蝙蝠活动增加,且 Pd 阴性地点的活动增加速度更快。
研究结论和讨论:
研究表明,虽然冬眠场所类型和 Pd 状态单独不能预测三色蝙蝠的活动概率和水平,但它们与温度、降水和冬眠阶段相互作用,显著影响蝙蝠的冬季活动。使用地上冬眠场所的蝙蝠可能因活动增加而对 WNS 更具抵抗力,但这也伴随着其他风险。
该研究结果为预测三色蝙蝠对 WNS 的易感性提供了重要参考。然而,由于研究中地理因素的影响以及地下 Pd 阴性地点样本较少,未来还需要更多研究来进一步明确相关结论。这一研究对于保护受 WNS 威胁的蝙蝠种群具有重要意义,为制定科学合理的保护策略提供了有力支持。