个性差异揭示入侵成功机制：北美东部灰松鼠原生与入侵种群的社会性行为比较研究

《Mammalian Biology》：Personality differences between native and invasive populations of the eastern gray squirrel

语 为解决入侵物种成功机制中的行为学盲区，研究人员以东部灰松鼠(Sciurus carolinensis)为模型，通过开放场地测试和镜像刺激实验，对比其原生(美国东北部)与入侵(意大利)种群的个性特征。结果发现入侵种群社会性(sociality)分布显著右移且中位数更高，而压力应对能力(self-grooming)无显著差异。该研究首次证实种群个性差异可预测生物入侵潜力，为行为生态学与保护生物学提供了关键理论依据。

　　

随着全球气候变化和人类活动加剧，生物入侵已成为威胁生态系统功能和经济安全的核心问题之一。东部灰松鼠作为全球百大恶性入侵物种之一，在其原生地北美和入侵地欧洲（如意大利）均表现出强大的适应力。然而，为何某些个体能成功突破入侵屏障？传统研究多聚焦于物种级生命史特征，却忽略了个体行为差异的潜在作用。动物个性（即个体行为在时空尺度上的一致性）可能通过影响扩散、竞争和资源利用效率，成为入侵成功的“隐形推手”。尽管已有研究提出“入侵综合征”假说（如大胆性、攻击性等行为特征），但尚无工作系统比较同一物种在原生与入侵范围内的个性差异。

为此，Margaret R. Merz等人在《Mammalian Biology》发表研究，首次通过大规模野外实验，对比东部灰松鼠在原生地（美国东北部4州）与入侵地（意大利北部7地）的个性特征。研究团队在2015-2023年间捕获466只独松鼠（原生种群271只，入侵种群195只），采用开放场地测试（open field test）和镜像刺激测试（mirror-image stimulation test）量化其压力应对能力（以自我梳理时间占比为指标）和社会性（以非攻击性镜像互动时间占比为指标）。通过计算行为可重复性（repeatability）和最佳线性无偏预测值（BLUP），证实二者均为稳定个性特征。

关键技术方法

研究结合野外追踪与行为实验，主要技术包括：（1）使用Tomahawk活体陷阱捕获松鼠，在标准化实验场中进行行为测试；（2）通过视频分析软件（ANY-maze和CowLog）量化自我梳理与社会性行为时长；（3）利用线性混合模型计算行为可重复性及个体BLUP值；（4）采用非参数Kruskal-Wallis检验和Δp检验比较种群间个性分布差异。

研究结果

1. 个性特征的可重复性验证

自我梳理行为（R=0.314, 95%CI [0.17, 0.44]）和社会性行为（R=0.414, 95%CI [0.28, 0.53]）均呈现显著个体一致性，符合个性定义。其中社会性的个体差异解释度高达41%，远高于固定效应（8%），凸显其作为个性指标的可靠性。

2. 种群间个性分布差异

社会性分布在入侵种群中显著右移（Δp=-15.20, p<0.001），中位数更高（p=0.002），表明入侵松鼠更倾向于与镜像互动。

而自我梳理行为在种群间无显著差异（p=0.80），提示压力应对能力可能为灰松鼠的预适应特征。

结论与意义

本研究首次揭示入侵灰松鼠种群通过社会性增强提升入侵潜力，可能机制包括：（1）奠基者效应（founder effect）导致高社会性个体在引入初期占主导；（2）入侵地高密度种群环境选择偏好社会性个体。而压力应对能力的保守性则支持灰松鼠对新颖环境的预适应假说。该成果强调了个性差异在入侵生态学中的核心地位，为预测入侵物种扩散及制定行为导向的管理策略（如针对社会性个体的诱捕方案）提供了新思路。未来需结合适合度指标（如繁殖成功率）进一步解析个性差异的进化驱动机制。