光环境如何影响孔雀鱼的求偶策略？研究揭示关键进化机制

《Animal Behaviour》：Light modulates population differences in alternative mating tactics in Trinidadian guppies

为探究自然与性选择权衡对次生性状的影响，华盛顿大学研究人员研究孔雀鱼，发现光环境影响其求偶，意义重大。

　　进化生物学的一个主要目标是了解自然选择和性选择之间的权衡如何推动次生性状的进化和维持。许多生物会展示出明亮、显眼的颜色信号来吸引配偶，但这些信号往往伴随着被捕食风险增加的代价。降低捕食风险的一种方法是根据当地光照环境的昼夜变化来调整行为，因为光照决定了视觉信号的可见度。在这项研究中，研究人员考虑了两组适应不同捕食风险水平的特立尼达孔雀鱼（Poecilia reticulata）雄性的交配行为在一天中是如何变化的。通过室外溪流中型实验生态系统，研究人员发现，适应较高捕食风险的孔雀鱼在中午高光条件下会减少显眼的求偶展示，但在早晨和傍晚条件下会增加求偶行为。相比之下，低捕食风险环境下的孔雀鱼在早晨求偶，但在傍晚不会。来自两种栖息地的雄性在光线更亮时都会减少求偶行为，但高捕食风险环境下的雄性在早晨和傍晚对亮度和色调变化更为敏感。这些结果突出了光照环境对求偶展示策略的重要性，以及其对性选择性状进化的影响。

研究动物：研究人员使用了 2020 年 3 月在特立尼达采集的孔雀鱼的第二代、在共同环境中饲养的后代。研究人员从阿里波河干流下游的高捕食风险栖息地以及同一条河上游纳兰霍支流的低捕食风险栖息地采集孔雀鱼（高捕食风险地点：北纬 10°39′56″；西经 61°13′41″；低捕食风险地点：北纬 10°41′12″；西经 61°13′58″）。研究人员将这些鱼运送到圣路易斯华盛顿大学的实验室，在那里将它们饲养在按种群分开的公共繁殖水箱中。

一天中不同时间对高捕食风险（HP）和低捕食风险（LP）雄性孔雀鱼交配行为的影响：S 形求偶展示的次数受一天中不同时间的影响，并且在一定程度上受其与种群的相互作用的影响（表 1）。与中午相比，高捕食风险环境下的雌性在傍晚接受的 S 形展示大约是中午的三倍，在早晨接受的 S 形展示大约是中午的两倍（不过只有傍晚与中午的比较具有显著性；图基事后检验，响应尺度估计：早晨 - 中午：β ± 标准误差（SE） = 1.8 ± 0.6，P = 0.205；早晨 - 傍晚：

讨论：光照环境的变化会影响性信号对潜在配偶和捕食者的可见度，并且可能是求偶行为的强大进化驱动力（恩德勒，1987 年）。研究人员发现，适应高和低捕食风险的孔雀鱼种群进化出了不同的交配策略，高捕食风险的孔雀鱼进行更多比例的偷配尝试，而低捕食风险的孔雀鱼进行更多的 S 形展示。研究人员还发现，雄性在一天中会调整它们的交配策略。

作者贡献：斯旺妮?P?戈登：撰写 - 审阅与编辑、撰写 - 初稿、可视化、验证、监督、软件、资源、项目管理、方法学、调查、资金获取、形式分析、数据管理、概念化。埃莉诺?格兰特：撰写 - 审阅与编辑、撰写 - 初稿、项目管理、方法学、调查、形式分析、数据管理、概念化。安德烈斯?洛佩斯 - 塞普尔克雷：撰写 - 审阅与编辑、撰写 -

数据可用性：数据和分析代码作为补充材料提供。

利益声明：作者声明无利益冲突。

致谢：研究人员感谢金?梅德利和泰森研究中心提供的宝贵后勤支持，以及戈登实验室成员在开展这项研究中的协助。资金由圣路易斯华盛顿大学的生物学系（资助给 S.G. 和 A.L.S.）和地球生命合作组织（资助给 Y.Y. 和 B.S.）、康奈尔大学（资助给 S.G. 和 A.L.S.）、德克萨斯大学埃尔帕索分校（资助给 B.S.）、南佛罗里达大学（资助给 Y.Y.）提供。