基于形态学的非洲白背兀鹰野外性别鉴定新工具

《Journal of Ornithology》：Morphology-based tool for sexing White-backed Vultures in the field

为解决白背兀鹰（Gyps africanus）野外性别鉴定难题，研究人员探究相关形态测量可靠性，发现特定组合可精准鉴定，意义重大。

　　

非洲白背兀鹰性别鉴定的探索之旅

在鸟类的奇妙世界里，知晓一只鸟的性别，就如同拿到一把开启众多奥秘之门的钥匙。对于生态和行为学研究而言，这把钥匙能帮助科学家们解开诸如鸟类迁徙模式之类的谜团；在保护行动中，尤其是物种重新引入计划里，它更是至关重要，关乎着物种繁衍和种群发展。

大多数猛禽，像威风凛凛的猎鹰、翱翔天际的兀鹰和目光犀利的老鹰，都有着明显的性二态性（sexual dimorphism），雌性体型往往比雄性更大。然而，非洲白背兀鹰（Gyps africanus）却打破了这个常规，长期以来人们都认为它不存在性二态性。这可给研究和保护工作带来了大麻烦，以往常用的通过观察外形特征来判断性别的方法在它们身上根本行不通。于是，DNA 分析、腹腔镜检查或类固醇激素分析等方法便派上了用场。但这些方法也有各自的缺点，比如 DNA 分析虽然精准，却需要在实验室进行，从采集数据到拿到结果，中间有很长的时间差。对于一些野外研究，比如给佩戴 GPS 追踪器的个体或即将迁移的动物确定性别比例时，根本等不了这么久。所以，寻找一种更高效、更便捷的非洲白背兀鹰野外性别鉴定方法迫在眉睫。

在这样的背景下，来自德国莱布尼茨动物园和野生动物研究所（Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research）等机构的研究人员勇敢地迎接挑战，踏上了探索之旅。他们的研究成果发表在了《Journal of Ornithology》杂志上，为非洲白背兀鹰的研究和保护带来了新的曙光。

研究方法：多管齐下的探索

研究人员为了攻克这一难题，采用了多种方法。首先是样本采集，2022 年到 2023 年间，他们在纳米比亚的埃托沙国家公园（Etosha National Park），围绕奥卡乌凯约（Okaukuejo）周边约 50 公里的区域，使用套索和 cannon net 在动物尸体处捕获了 61 只成年白背兀鹰。通过羽毛特征，他们仔细区分出成年个体（年龄大于 4 岁），并从翅膀下侧的肱静脉采集了血液样本。

接着是形态测量，研究人员对 13 个形态特征进行了详细测量，包括从枕骨上部到喙尖的头长、眼睛后方耳羽斑块最宽处的头宽、从蜡膜近端背侧边缘到喙尖的喙长等。测量时使用了不同精度的工具，像测量翼弦、翼长和尾长用精度 ±1 毫米的零停止木尺，测体重用精度 ±1 克的悬挂式数字秤，其他则用精度 ±0.01 毫米的游标卡尺，而且所有测量都进行了标准化，以减少人为误差。

然后是 DNA 分析，从 0.5 cm2的纸干血斑中提取兀鹰 DNA，利用特定试剂盒提取后存储在 - 20°C 环境下。通过 PCR 技术扩增染色质结构域解旋酶 DNA 结合（CHD）基因，再用琼脂糖凝胶电泳确定扩增子大小，以此来准确判断性别，为后续研究提供准确的性别数据参考。

最后是数据分析，研究人员运用线性判别分析（LDA），借助 R 软件包 MASS，在平衡数据集的基础上，通过多轮筛选，找出最能预测性别的形态测量组合，并建立相关方程1。

研究结果：关键特征的发现

通过 DNA 分析，研究人员确定了 61 只白背兀鹰中 31 只为雄性，30 只为雌性。随后的分析发现，头宽、体重和喙深的组合对区分雌雄最为有效，准确率高达 91%。其中，头宽的作用最为关键，仅依靠头宽进行判断，模型准确率就能达到 81%。增加体重和喙深后，准确率又有了进一步提升，而添加其他特征，对模型准确率的提升微乎其微。

基于这些关键预测因子，研究人员推导出了一系列方程：

应用这些方程，研究人员成功实现了对雌雄个体的清晰区分。不同方程的阈值不同，比如方程 1 的阈值是 29.8，方程 2 是 25.4，方程 3 是 27.4，依据这些阈值，就能快速判断出白背兀鹰的性别23。

研究结论与讨论：开启新的篇章

这项研究打破了以往的认知，证明非洲白背兀鹰在形态特征上是存在性别差异的。头宽、体重和喙深的组合为野外快速性别鉴定提供了有力工具。研究人员建议，在野外只需测量这三个特征，代入方程 3，并依据 27.4 的阈值，就能确定个体性别。

其他关于兀鹰属（Gyps）物种的研究也发现了类似的性别形态差异。比如对拟兀鹰（Gyps fulvus）和海角兀鹰（Gyps coprotheres）的研究，都表明头部和喙部的测量是区分兀鹰雌雄的关键。而且，与翅膀和尾巴的测量相比，头和喙的测量受季节、食物供应、时间、换羽或磨损等因素影响较小，误差率也更低。

总体而言，这项研究成果意义非凡。它不仅为非洲白背兀鹰野外性别鉴定提供了简单高效的方法，有助于在生态和行为研究中更及时准确地掌握性别信息，还为其他相关物种的研究提供了新思路和方法。不过，研究人员也指出，虽然该方程可能适用于所有年龄段，包括雏鸟离巢后，但还需要进一步研究验证。此外，这个模型在有训练数据的情况下，还有望应用于其他白背兀鹰数据集和其他物种，为鸟类研究和保护工作开辟更广阔的前景。