论文部分内容阅读
物种形成过程中,表型进化占有重要作用,且受多种因素的共同影响。头骨是动物感官附着的部位,与表型进化密切相关,对环境变化尤为敏感,且结构坚固、恒定,在物种分化的过程里,时刻承受着自然选择所施加的作用,其形态差异能够显示出物种的分化情况。通过分析种内和种间的头骨形态差异及其影响因素,对进一步揭示物种(形态性状)形成过程及其适应性进化具有重要意义。本文采用几何形态测量法分别对高原鼢鼠(Eospalax baileyi)7个不同地理种群的头骨形态差异以及凸颅鼢鼠属(Eospalax)中甘肃鼢鼠(E.cansus)、秦岭鼢鼠(E.rufescens)、斯氏鼢鼠(E.smithi)、中华鼢鼠(E.fontanieri)和高原鼢鼠5个种之间的头骨形态差异进行分析,利用MorphoJ软件对种内及种间的头骨变化规律进行典型变量分析(Canonical Variate Analysis),并结合海拔、纬度、年均温及年均降水量4个生态因子,使用回归分析(Regression Analysis)来探测环境影响下头骨几何形态的变化趋势,同时使用偏最小二乘(PLS)来确定影响头骨形态变化的关键生态因子;利用Matlab软件单独分析高原鼢鼠种群地理距离矩阵与头骨形态变化矩阵的相关性;最后基于普氏距离(Procrustes distance)与马氏距离(Mahalanobis distance)来探讨所研究的5种鼢鼠之间的种间关系。研究结果如下:1.不同地理种群高原鼢鼠的头骨形态存在显著差异,头骨背面的形态差异主要集中在颧弓、乳突、鼻骨、眶下孔以及头部整个后部等部位;头骨腹面的形态差异主要集中在上齿列、听泡、颧弓、颧骨以及枕大孔等部位。多元回归分析发现头骨的形态变化与生态因子相关。随着海拔的下降、纬度的降低、年均温以及年均降水量的升高,高原鼢鼠头骨背面鼻骨、颧弓、头骨后部、眶下孔、乳突以及枕骨等部位发生形变;随着海拔、年均温的升高以及降水量的增多,腹面听泡、齿列、颧弓以及枕大孔等部位发生形变。生态因子对种内的头骨形态差异影响显著,年均温是影响头骨背面与腹面形态变化的关键因子。高原鼢鼠不同种群间,头骨背面以及腹面形态随地理距离的增加而发生显著变化。2.甘肃鼢鼠、秦岭鼢鼠、斯氏鼢鼠、中华鼢鼠及高原鼢鼠之间头骨形态存在显著差异,背面的形态差异主要集中在眶下孔、鼻骨、颧弓、额骨、枕骨以及乳突等部位;腹面的主要集中在门齿、腭孔、颧骨以及上齿列等部位。多元回归分析发现头骨的形态变化与生态因子相关。处于海拔低、年均温以及年均降水量高的环境下的鼢鼠,头骨背面具有以下特征:两侧眶下孔的两端位置靠外,眶下孔小,两颧弓前侧最突出点距离宽,额骨窄,两乳突距离长且位置靠下,两枕骨距离长,位置靠上;腹面形态具有以下特征:两门齿所成角度大,两颧骨前沿端点位置靠上,颧骨长,腭孔短,两颧弓后侧最突出点位置靠上,距离窄,颧弓短,上齿列长度长。生态因子对种间的头骨形态差异产生了一定影响,年均降水量是影响头骨背面与腹面形态变化的关键因子。通过对5种鼢鼠之间头骨背腹两面的马氏距离和普氏距离计算,支持高原鼢鼠与秦岭鼢鼠独立种地位。