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全球气候变化被认为是全球生物多样性最大的威胁。在全球变暖的背景下,我国近百年也显著升温,尤以东北和内蒙古地区最为显著。鸟类与昆虫的捕食关系是生态系统中重要的营养关系,鸟类主要以昆虫的幼虫育雏。昆虫为变温动物,其发育速率可随外界温度升高而加快,随着全球气候变暖,春季升温提前将使昆虫发育提前。鸟类则依赖光周期信号调控繁殖行为,其繁殖时间受光周期限制。因此,气候变暖将导致鸟类繁殖期与昆虫发生高峰期不匹配的生态效应。鸟类的繁殖启动由HPG轴的内分泌系统调控,因此有必要了解鸟类可否在气候变暖条件下使生殖内分泌启动提前进而提前启动繁殖行为以跟上昆虫发育?生殖内分泌的可塑性是否能使鸟类的幼鸟出壳期与昆虫幼虫高峰期匹配?鸟类的生殖内分泌节律是否受遗传调控进而使鸟类通过微进化适应物候错配?物候错配对鸟类的生存是否存在影响?我们以内蒙古呼伦贝尔草原的亚洲短趾百灵和蝗虫的互作关系作为案例,研究了鸟类HPG轴分泌节律的表型可塑性及其对气候变暖的响应,分析了HPG轴可塑性与鸟类-昆虫物候匹配性的关系,并分析了鸟类HPG轴启动节律与Clock基因的关系,探讨了鸟类应对物候不匹配的相关机制。得到以下主要结论:1.对高温年(2014年)和低温年(2015年)亚洲短趾百灵雏鸟和蝗虫幼虫的生活史时间观察可知,高温年蝗虫幼虫最早出现时间、幼虫生物量达到高峰时间、雏鸟最早出壳时间、雏鸟出壳高峰时间均要早于低温年。对两年亚洲短趾百灵雏鸟出壳高峰与蝗虫幼虫生物量高峰的匹配性调查表明,高温年两者峰值之间存在不匹配现象,而低温年两者峰值匹配。对两年亚洲短趾百灵的繁殖成功率调查表明,高温年亚洲短趾百灵的繁殖成功率远低于低温年,幼虫生物量高峰期内出壳的雏鸟的生长速度和存活率均高于高峰期外出壳的雏鸟。以上结果表明气温升高可使亚洲短趾百灵繁殖行为提前,但蝗虫幼虫在高温年的发育提前更多,因此高温年亚洲短趾百灵的育雏高峰期与幼虫高峰期错配。错过幼虫高峰期的雏鸟生存力弱于幼虫高峰期出生的雏鸟。2.对高温年和低温年亚洲短趾百灵生殖内分泌启动节律的比较表明,2014年亚洲短趾百灵外周血黄体生成素(LH)和睾酮(T)水平显著高于2015年,且2014年比2015年提前6天达到峰值;2014年亚洲短趾百灵雌二醇(E2)水平与2015年无显著差异,但2014年比2015年提前12天达到峰值。对高温组和低温组亚洲短趾百灵生殖内分泌节律的比较表明,高温组LH和T浓度显著高于低温组,且高温组比低温组提前4天达到峰值;而高温组E2浓度与低温组无显著差异,但高温组比低温组提前4天达到峰值。以上结果表明亚洲短趾百灵的生殖内分泌启动具有响应温度变化的可塑性。3.对Clock基因和亚洲短趾百灵生殖内分泌节律的关系调查表明,poly-Q重复序列越短,生殖激素达到峰值的时间越早,而重复序列越长,达到峰值的时间越晚,并且存在性别差异:雄性到达峰值的时间早于雌性;在高温组和低温组雄性亚洲短趾百灵生殖激素达到峰值的时间偏差幅度均相同,但是高温组雌性亚洲短趾百灵生殖激素达到峰值的时间偏差幅度大于低温组。以上结果表明亚洲短趾百灵的生殖内分泌启动差异具有一定的遗传基础。