蛇类雌性繁殖及其以王锦蛇为代表动物的热生物学的研究.pdf

摘要 蛇类雌性繁殖及以王锦蛇为代表动物的 热生物学研究 胡瑞斌 南京师范大学生命科学学院遗传资源研究所 南京 210097 摘 要 蛇类的雌性和雄性均显示各自繁殖策略的灵活性和多样性。雌性繁殖的许多 方面（如繁殖模式、频率、季节性和多次交配等）不同程度地受母体操控。例如， 雌性不仅可以通过配偶选择或强化精子竞争力来操控其后代的基因型，也可以通 过资源分配、行为和生理调温以及巢址选择等途径操控其后代的表型。蛇类依赖 储存能量进行繁殖使得雌性具有较低的繁殖频率，在极端情况下还会出现终身单 次繁殖的现象。蛇类复杂的犁鼻系统使得雄性不仅可以通过跟踪气味痕迹来定位 繁殖雌体，还能利用气味进行择偶。雄性与雄性之间通过不同的方式进行竞争， 包括雌体模仿和配偶保护等。蛇类后代大小和数量、繁殖频率、多次繁殖、配偶 选择标准等许多繁殖特征的种内变异和表型可塑性为开展相关科学问题的研究 提供了无与伦比的机会。 作者收集和整理了本实验室过去 15 年（自 1993 年到 2008 年期间）里 14 种 蛇的繁殖原始数据，来研究蛇类繁殖策略的种间差异。这 14 种蛇中，有 11 种是 卵生物种（火赤炼蛇、王锦蛇、黑眉锦蛇、灰鼠蛇、滑鼠蛇、虎斑颈槽蛇、渔游 蛇、乌梢蛇、眼镜蛇、银环蛇、尖吻蝮），3 种胎生物种（红点锦蛇、赤链华游 蛇、短尾蝮）。除了虎斑颈槽蛇以外，其他 13 种蛇的窝卵数与雌体大小（SVL ） 呈显著的正相关。黑眉锦蛇和虎斑颈槽蛇的窝卵重与雌体体长无关，银环蛇、尖 吻蝮、火赤炼蛇、王锦蛇、灰鼠蛇、滑鼠蛇、渔游蛇、乌梢蛇、眼镜蛇、赤链华 游蛇、红点锦蛇、短尾蝮的窝卵重与雌体体长呈正相关。王锦蛇、虎斑颈槽蛇和 眼镜蛇卵大小与相对生育力呈显著负相关，表明这三种蛇的后代大小和数量是权 衡关系。尽管这 14 种蛇在每次繁殖季节里所产卵或仔不超过一窝，但是它们的 生育力、繁殖输出、相对窝卵重和卵（或后代）大小存在明显的种间差异。 以王锦蛇作为研究模型，检测波动热环境对卵孵化特征、孵出幼体形态特征、 1 摘要 运动表现以及对后期生长的影响。将 98 枚卵孵化在四个热环境中：一个恒温（CT, 28 C ）、两个周期波动温度（C±2T, 262830 C; C±4T, 242832 C ）和一个自然 波动（FT ）。在四个处理下，孵化成功率、幼体性别比例和幼体畸形率没有差异； 而孵化期差异显著，其中，平均温度为 29.7C 的FT 下孵化期要比其它三个处理 短。在 C±2T 和 C±4T 处理下的孵化期与恒温（28 C ）处理下的孵化期没有差异。 四个热孵化环境处理对王锦蛇幼体形态特征的影响，仅头长和吻长出现了显著性 差异；在 CT、C±2T 和 C±4T 热处理下，幼体形态特征（包括体长、尾长、湿重、 头宽 、头长、吻长）都没有差异。这四个热处理对孵出幼体的游速产生显著影 响，C±2T 热处理下的幼体平均游速最快，而 CT 热处理下幼体的平均游速最慢。 四个热处理下孵出的幼体在270 天时，它们的体长、尾长、体重无显著差异，且 幼体的体长、尾长和体重均与初始卵重无关。 用 SB–2T 内置式热敏无线电发射器、HOBO 和 TINYTALK 数据记录块等电 子设备研究室外围栏内王锦蛇的体温和体温调节。围栏内气温具有季节性变异， 巢温随气温也呈相应的季节性变化，但巢温变化幅度相对较小。6 月份到第二年 的 3 月份王锦蛇的平均体温分别为 32.9 C、33.5 C、29.2 C、25.4 C、22.1 C、 21.1 C、18.8 C、15.6 C 和 18.9 C 。王锦蛇的体温也有季节变异，其日平均体 温与巢温呈正相关性，也与环境气温呈正相关。在繁殖季节里，怀卵雌体的体温 要高于非怀卵雌体的体温，这表明在爬行动物中，王锦蛇雌体通过调温来设定更 高的温度水平以提供给胚胎发育最适合的热环境。 关键词：爬行类；生活史；繁殖；窝卵数；窝卵重；卵大小；孵化温度；幼体 表型；体温；体温调节；无线电遥测

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