探究加拉帕戈斯群岛鸣禽:土地利用变化下的形态与生理响应

【字体: 时间:2025年03月11日 来源:BMC Zoology 1.4

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  为探究人为土地利用对鸟类的影响,研究人员对两种鸣禽展开研究,发现物种特异性差异,意义重大。

  加拉帕戈斯群岛,这片位于太平洋上的神奇岛屿,一直以来都是生物学家们眼中的天然实验室。这里独特的生态环境孕育了无数珍稀的物种,就像一座巨大的生物宝库。然而,随着人类活动的日益频繁,城市化和农业化的脚步逐渐侵蚀着这片净土。在城市的扩张和农田的开垦中,当地的生态系统正面临着前所未有的挑战,许多动植物的生存受到了威胁。
在这样的背景下,研究人员发现,关于海洋岛屿上鸟类种群受人为影响的研究,大多集中在物种丰富度、数量或栖息地利用等方面,而涉及鸟类生理变化的研究却少之又少。但土地利用变化不仅会改变鸟类的生存环境,还可能对它们的形态和生理产生深远的影响。为了填补这一研究空白,来自厄瓜多尔圣弗朗西斯科德基多大学(Universidad San Francisco de Quito USFQ)等机构的研究人员展开了一项极具意义的研究,该研究成果发表在《BMC Zoology》上。

研究人员以加拉帕戈斯群岛圣克里斯托瓦尔岛上的两种特有鸣禽 —— 食谷的小地雀(Geospiza fuliginosa)和食虫的加拉帕戈斯黄莺(Setophaga petechia aureola)为研究对象,探究城市和农业土地利用对它们形态和皮质酮(Corticosterone)水平的影响。皮质酮是一种在压力反应中释放的激素(由下丘脑 - 垂体 - 肾上腺轴介导释放),可作为鸟类应激反应的生理指标。

为了开展研究,研究人员采用了多种关键技术方法。在样本采集方面,他们在 2018 年 6 月 - 8 月和 2019 年 6 月 - 7 月,于四个不同人类土地利用程度的区域(城市绿地、自然落叶林、农业区和季节性常绿林)设置采样点,用雾网捕获鸟类,并记录其物种身份和五项形态测量数据(跗跖长度、翅长、喙宽、喙长和喙深),同时采集尾羽用于皮质酮提取。在皮质酮检测上,研究人员先对尾羽进行处理提取皮质酮,之后使用酶联免疫吸附测定(ELISA)检测皮质酮浓度。数据分析时,运用 Kruskal-Wallis 秩和检验、方差分析(ANOVA)等统计方法对形态数据进行分析,并构建线性回归模型探究皮质酮浓度与各因素的关系。

在形态分析方面,研究人员分析了 133 只小地雀和 45 只加拉帕戈斯黄莺的形态数据。对于小地雀,不同采样区域的体重、翅长和跗跖长度存在显著差异。城市地区的小地雀体重比农业区和落叶林的更重;季节性常绿林的小地雀翅长显著大于城市和落叶林地区,且农业区的小地雀翅长也大于城市和落叶林地区;落叶林的小地雀跗跖长度比农业区的更长。而加拉帕戈斯黄莺仅喙宽在不同区域存在显著差异,季节性常绿林的黄莺喙比城市地区的更宽。

在皮质酮分析上,研究人员对部分小地雀和加拉帕戈斯黄莺的尾羽皮质酮进行了分析。对于小地雀,城市地区的小地雀皮质酮浓度高于自然和农业地区,且 2018 年捕获的小地雀皮质酮浓度高于 2019 年。此外,他们还发现,靠近城市且游客较多的落叶林地区的小地雀,其皮质酮浓度高于远离城市且游客较少的落叶林地区。对于加拉帕戈斯黄莺,不同采样区域的皮质酮浓度没有明显差异,但发现翅长与皮质酮浓度呈负相关,即翅长增加,皮质酮浓度降低。

综合研究结果和讨论,该研究发现不同土地利用类型对两种鸣禽的影响存在物种特异性。小地雀在形态和皮质酮浓度上都表现出与土地利用和季节变化相关的差异,这可能与它们的食性及对城市环境的适应能力有关。城市地区的小地雀可能因更容易获取人类提供的食物而体重增加,同时城市环境中的噪音、光污染等压力源导致其皮质酮浓度升高。而加拉帕戈斯黄莺仅在喙宽上有区域差异,且皮质酮浓度未受土地利用的明显影响,这或许是因为其食虫的特性使其对城市环境的适应性较差,受人为食物影响较小。此外,研究还表明,季节性气候变化对小地雀的生理有影响,2018 年较高的降水量可能导致小地雀压力水平上升。

这项研究意义重大,它揭示了土地利用变化和季节性环境变化对加拉帕戈斯群岛鸣禽的影响,强调了物种生态学在应对这些变化中的关键作用。深入了解这些鸟类的生态和行为,以及它们与形态和激素变化的关系,对于预测土地利用、病原体和气候变化对其保护的影响至关重要,为后续进一步研究加拉帕戈斯陆地鸟类的健康状况及其与压力和人类影响的复杂联系奠定了基础。
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