断尾对胎生蜥蜴运动能力和选择体温的影响

断尾对胎生蜥蜴运动能力和选择体温的影响 * 断尾对胎生蜥蜴运动能力和选择体温的影响 1 11123,, 刘鹏刘琳琳刘志涛夏玉国计翔赵文阁 1 2 3 ( 150025; 150025; ，，哈尔滨师范大学生命科学与技术学院哈尔滨 黑龙江生物科技职业学院哈尔滨 南京师范大学生命科 ，210046) 学学院南京 , 摘 要 尾自切是蜥蜴为了降低被捕食危险而采取的一种反捕食适应策略但断尾可导致 、,。体重减轻热量收支平衡改变并影响蜥蜴的运动能力和体温调节为检验断尾对蜥蜴运 ,2006 5 动能力和选择体温的影响于 年 月选取黑龙江省小兴安岭地区的一个胎生蜥蜴种 。: 30 C C 24 ,群进行实验结果明在 $和 $两个实验温度下断尾后胎生蜥蜴的运动能力均 ,、; 、明显下降表现在停顿次数增多最大可持续距离和最大疾跑速度减少等方面断尾温度 ,和性别对胎生蜥蜴运动能力的影响在一定程度上是相互独立的断尾是影响胎生蜥蜴运动 ; 。能力的主要因素断尾对胎生蜥蜴的选择体温没有显著影响 ; ; ; ; ; 关键词 胎生蜥蜴断尾运动能力选择体温温度性别 1000 )4890( 2011) 9 )2034 )05 Q959, 6A中图分类号文献标识码文章编号 Effects of tail loss on locomotor ability and selected body temperature of common lizard1 1 1 2 3 Lacerta vivipara, LIU Peng，LIU Lin-lin，LIU Zhi-tao，XIA Yu-guo，JI Xiang，ZHAO 11 ,, Wen-ge( College of Life Science and Technology， Harbin Normal University， Harbin 2 150025，China; Heilongjiang Vocational College of Biological Science and Technology，Harbin3 150025，China; College of Life Sciences，Nanjing Normal University，Nanjing 210046，China) ,Ch inese Journal of Ecology，2011，30( 9) : 2034 )2038, Abstract: Tail autotomyis an effective anti-predator strategy adoptedby many lizards，but can induce the decrease of their body mass and the changesin the ir energy ablance，giving effectso n their locomotor ability and body temperatauredju stment, In this paper，a commlonizar d ( Lacerta vivipara) population was ocllected from X iaoxing an Mountains in Heilongjiang ’ Province of Northeast Cinha in May 2006 to examine the effects oftai l loss on theL , vivipara locandomot soerl eacbtieldi- body t emperature,At experimental temperature30 C and24 C，the tail loss ofty $$ L, vivipara resulted in an obvious reduction in its locomotor performances, More specifically，thefrequency ofsto pping locomotion increased whereas them aximum distance of continuous locomo- tion and thes print speed edcreased, To some extent，the effecttasil oflo ss，experimental tem- perature，and sex on lotcheom otor ability of L, vivipara werei ndependently, Tail loss wast he main factora ffecting the locomotor ability，but hadl ittle effects on thesel ected bodyt emperature, locomotor ability; selected body temperaturete; m pera-Key words: Lacerta vivipara; tail loss; ture; s ex, et a l, ，，( Congdon蜥蜴的尾部通常在身体中占较大的比例是运而采用 的 一 种反捕食适应策略 ( Ballinger，1973 ) 动的平衡器官和能量的主要存储 1974;D ial , Fitzpatrick，1983 ) ，可以增加断尾个体 ( Avery，1970; ，1994) ，。 部位计翔等对蜥蜴十分重要，的生存适合度但可能会对动物的生理和行为产生 断尾是蜥蜴在遇到捕食者袭击时为了增加生存机会 ( Fox McCoy，2000。) 不良影响%蜥蜴断尾的代价与 收益之间的权衡是生态学领域备受关注的重要课题 ( Ballinger , Tinkle，1979; Dial Fitzpatrick，1981; %孙 * 黑龙江省青年科学基金项目( QC2010035 ) 、黑龙江省教育厅科学，2007) 。燕燕等 ( 12511162 ) 技术研究项目 和哈尔滨师范大学 科技发展预研项目 ( 09XKYY08) 。资助( Lacerta vivipara) 胎生蜥蜴是生活在亚北极区 E-mail: zhaowenge31112@6 , com,,通讯作者 收稿日期: 2011-02-25接受日期: 2011-06-15 ( Spellerberg，) 。，4 2 仅有 的 种古北区爬行动物之一 实验前将恒温有 只雄性在实验过程中死亡 18 ? ，3 d ，13: 00 室温度调至 适应 后于每天 测量 1976)， 由于生理结构具有的特殊性使得该物种适 。实验个体的体温首先将在灯下调温的胎生蜥蜴个 ( Grenot ,H eulin，1990) ，于栖息多种生境广泛分布 ，1. 5 cm 体迅速拿起用点温计插入泄殖腔 处测量体 45 ，?于欧亚大陆北纬 以北的地区在中国主要分布 ，，温并然后再放回到整理箱中每只胎生蜥蜴测 、( 2006 ) 。 ，在黑龙江内蒙古和新疆等地 赵文阁等 ，2 完两次体温后即从箱中捡出次体温的平均值代 ，已有研究表明自然环境中的胎生蜥蜴具有较高的 ，表其调节后的体温待所有实验个体都测得两次温 ，、断尾率断尾造成的体重的变化能量和运动平衡器 。度后即结束实验 官的丧失可能会影响胎生蜥蜴的运动能力和体温调 1. 4 数据分析 ( ，2007) 。节能力董丙君等本文通过比较不同温度 ，和性别的胎生蜥蜴断尾和未断尾情况下的运动能力 所得数据用平均值&标准差表示在进一步统 ，和选择体温的变化探讨胎生蜥蜴断尾的生物学意 ，Kolmogorov-Simirnov Bartlett 计分析前用 和 分别检 。。义及其适应机制 验数据的正态性和方差的同质性所有数据处理均 Microsoft Excel 2003 SPSS 13.0 ，在 和 软件上进行显 = 0. 05。著性水平设置为 α 1材料与方法 1. 1 标本采集和饲养 2 结果与分析2006 5 研究用的胎生蜥蜴于 年 月捕自黑龙江 ( 49 39' N，127 34' E) ，省小兴安岭地区的孙吴县$$将 2. 1 断尾对停顿次数的影响24 ? ( 55 cm×96 cm其放入 恒温气候室中的整理箱 30 ? 未断尾的雌性胎生蜥蜴在 的停顿次数为 ×52 cm) ，，里饲养箱底铺满细沙其上放一小块草 ( 1. 8 ?0.8 ) ? ( 4.6 ? 2. 2 ) ，24 次在 的停顿次数为 ，; 皮并散放一些植物叶子作为隐蔽物在整理箱的一 ; 30 ? ( 1. 5 ?0.9 ) 次雄性胎生蜥蜴在 的停顿次数为( ) 侧用培养皿盛装水水中添加钙粉和复合维生素? ( 6. 0 ?3. 5) ( 1) 。，24 次在 的停顿次数为次图 断 ( Tenebrio molitor) ; 和黄粉虫幼虫整理箱一角的上方 30 ? ( 10. 5 ?尾的雌性胎生蜥蜴在 的停顿次数为 1 100 W ，6: 00—18: 00，加 只 的灯泡光照时间为 使 3. 2) ? ( 6. 2 ?1. 7) ; ，24 次在 的停顿次数为次雄性 40 ? : 60 ? ，。灯下温度在 形成温度梯度 30 ? ( 8. 9 ?2. 9) ，24胎生蜥蜴在 的停顿次数为次在 ? ( 11. 9 ?4. 6) ( 1) 。的停顿次数为次图 1. 2断尾及疾跑速度测定 6 于 月中旬选取身体健康且尾部完全的胎生蜥 32 ( 16，16 ) ，蜴成体 只??放入洁净的手术盘 ， ，2 cm 。中尾部消毒在距离泄殖腔孔 处使其断尾 将断 d ，。3尾个体放入整理箱中恢复以防止伤口感染 ，24 ? 后将雌雄成体随机平均分成两组分别移入 和 30 ? 24 h ，恒温气候室适应 后测量头体长和疾跑速 ，32 ( 16，16) 度另外选取未断尾的成体 只??作 。200 cm×30 cm×为 对照实验将每只实验个体放入 50 cm ，的跑道一端用毛刷轻轻敲打胎生蜥蜴的尾 ， ，，部使其跑完跑道的往返用摄像机记录整个过程 然后 et al，2000; Chen eta l, ， ( Du在电脑中进行分析 2003)， 、记录停顿次数最大疾跑速度和最大可持续 。距离 1. 3 体温测量 ，9 为了避免雌性繁殖期对体温的影响于 月下 40 旬选取身体健康且尾部完全的胎生蜥蜴成体 只 ( 20，20 ) ，20 ( ??其中随机选取 只成体? 1 图 断尾和未断尾蜥蜴的停顿次数10， ? Fig, 1 Number of stops in tailed and tailless lizards10) ( ，进行断尾实验剩余的进行对照实验对照组中 ，结果表明性别和温度对胎生蜥蜴的停顿次数 ( F= 1. 25，P = 0. 27;0=F均没有显著的影响 1，49 1，49 1. 95，P = 0. 169)， 而断尾后胎生蜥蜴的停顿次数显 ( F= 27. 20，P,0. 001) 。著增多 1，49 2. 2 断尾对最大可持续距离的影响 30 ? 未断尾的雌性胎生蜥蜴在 的最大可持续 ( 144. 9 ?26. 8) m c，24 ? 距离为在 的最大可持续距 ( 118. 6 ?34. 5) cm; ? 30 离为雄性胎生蜥蜴在 的最 ( 157. 5 ?22. 4) m c，24 ? 大可持续距离为在 的最大 ( 110. 1 ?29.7 ) cm( 2 ) 。可持续距离为图 断尾的雌 30 ? ( 73. 0 ?性胎生蜥蜴在 的最大可持续距离为 19. 4) cm，24 ? ( 92. 2 ?在 的最大可持续距离为 17. 1) cm; ? 30 雄性胎生蜥蜴在 的最大可持续距 ( 87. 8 ?21.2 ) cm，24 ? 离为在 的最大可持续距离 ( 78. 4 ?21. 8) cm( 2 ) 。，为图 结果表明性别和温度 对胎生蜥蜴的最大可持续距 离没有显著的影响 3 图 断尾和未断尾蜥蜴的最大疾跑速度( F= 0. 176，P = 0. 895F; = 2. 63，P = 0. 111 ) ， 1，49 1，49 Fig, 3 Sprint speedin tailed and tailless lizards 而断尾后胎生蜥蜴的最大可 持续距离显著减少 ( F= 25. 70，P,0. 001) 。 ? 30 断尾的雌性胎生蜥蜴在 的最大疾跑速度为1，49 )1 2. 3 断尾对最大疾跑速度的影响 未断尾的雌性胎( 36.7 ?19.9 )cm?s，24 ? 在 的最大疾跑速度为 )1 30 ? 生蜥蜴在 的最大疾跑速 ( 30.6 ?23. 6) m c?s; ? 30 雄性胎生蜥蜴在 的最)1 )1 ( 37. 8 ? 28. 5 ) c m s，24? ?大疾跑速度为在 的最 ( 44. 0 ?30. 2) m cs，24 ? ?度为在 的最大疾跑速 )1 )1 ( 38. 4 ? 19. 7 ) c m?s( 3 ) 。大疾跑速度为图 结果 ( 52. 2 ?21. 5) m cs; 30 ? ?度为雄性胎生蜥蜴在 )1 ，表明性别和温度对胎生蜥蜴的最大疾跑速度没有 ( 49. 7 ?24. 6) m c?s，24 ?的最大疾跑速度为在 ( F= 0. 53，P = 0. 46;9= 0.00 1，F显著的影响 1，49 1，49 )1 cm ? s( 3 ) 。( 46. 5 ? 14. 3 )图的最大疾跑速度为 P = 0. 974)， 而断尾后胎生蜥蜴的最大疾跑速度显著 ( F= 15. 89，P,0. 001) 。下降 1，49 2. 4、断尾温度和性别对运动能力影响的交互作用 尽管性别与温度的交互作用对停顿次数有显著 ( P,0. 05) ，影响断尾情况与温度交互作用对最大可 ( P,0. 05) ，持续距离有显著影响但其他交互作用对 ( P , 0. 05 ) ( 1 ) ，运动能力无显著影响表 这说明断 、尾温度和性别对胎生蜥蜴运动能力的影响在一定 ，程度上是独立的实验中运动能力显著变化的原因 ，主要是由于断尾造成的而与温度和性别没有直接 。关系 2. 5断尾对体温选择的影响 ，方差分析结果表明性别和断尾对胎生蜥蜴的 ( F= 0. 012，P = 0. 91F; =体温选择没有影响 1，34 1，34 0. 065，P = 0. 80)， ( F=也不存在显著的交互作用 1，34 0. 013，P = 0. 91 ) ( 2 ) ，表 胎生蜥蜴的体温选择在 32? 。，左右由此可见胎生蜥蜴的性别和断尾对体 2 图 断尾和未断尾蜥蜴的最大可持续距离。温选择的影响是相互独立 Fig, 2 The maximum distance of continuous locomotion in taed and taess zads ililllir 、、1 表 性别温度断尾情况交互作用对运动能力的影响 Table 1 Effects of sex，temperature and tail loss interactions on locomotor performance 停顿次数最大可持续距离最大疾跑速度 F= 1. 37，P = 0. 543= 0. 01，P = 0. 939= 0. 52，P = 0. 473FF断尾情况与性别交互作用 1，49 1，49 1，49 性别与温度交互作用 断尾情F= 4. 20，P = 0. 046F= 1. 59，P = 0. 213F= 0. 14，P = 0. 071 1，49 1，49 1，49 、况与温度交互作用 断尾情况F= 3. 64，P = 0. 062F= 4. 48，P = 0. 039F= 0. 73，P = 0. 397 1，49 1，49 1，49 、性别温度交互作用 F= 1. 75，P = 0. 192F= 0. 04，P = 0. 851F= 2. 16，P = 0. 148 1，49 1，49 1，49 2 表 尾部情况和性别对体温的影响 ( Salvador et al, ，1996) ( Fox围缩小或交配机会减少 abe 2 ffecs of a oss and sex on body empeaue TlEttilltrtr, Rostker，1982 ) 。，，显然断尾具有运动代价胎生 性别尾部情况体温平均值( ? )样本数。，蜥蜴不会轻易选择断尾这种逃生对策例如有些 10 未断尾32.58 &2. 18 ?，个体在确认其无法摆脱危险时即使反复捕捉也不 10 断尾 32.48 2. 21&8 未断尾 32.73 1. 76 ?&。，会自行断尾胎生蜥蜴具有明显的两性异形现象10 断尾 32.48 2. 38 & ( Liu et al, ，2008) ，雄性的尾长明显大于雌性两性尾 ，长的不同造成断尾的位置可能存在一定的差别这 。对两性运动能力的影响需要进一步的研究 3 讨论，，此外尾部作为调节温度的重要部位失去后会 ，野生动物在自然界中承受很大的生存压力而( OConnor，1999; Dzialowsky et ’使体温有所变化( ，断尾是蜥蜴类具有的一 种 求 生 策 略 陈 绍 军 al, ， 1999)， 而温度也是影响蜥蜴运动能力的重要因素1994)， 。，但不同种类之间存在一定的差异例如鬣 ( Du et al, ，2000; Chen aelt, ，2003 ) 。之一本研究 ( Zhang eatl , ，2005 ) ，蜥科蜥蜴未见断尾现象而壁 ，24? 30? 、中胎生蜥蜴在 和 的停顿次数最大疾跑 、( 虎科石龙子科和蜥蜴科种类断尾现象较常见林 ，速度和最大可持续距离无显著差异推测胎生蜥蜴 ，1978; ，1990; ，1994) 。吕河赵肯堂等陈绍军不同环 运动能力达到最佳状态时所对应的温度可能介于 、、境年度性别及年龄的同种个体断尾率也有一定的 24? 30? ( ，2008) 。和 之间刘鹏等断尾前后胎生蜥 ( ，1994; Webb，2006; 2007 ) ， ，差异计翔等董丙君等，蜴两性的体温没有显著差异原因可能是由于胎生 、、这些差异与蜥蜴的尾部形态结构运动方式生境利 ( Herczeg eatl , ，2004) ，蜥蜴的体形较小或者体温调 、( ，1994; Lin , Ji，2005) 。 用摄食行为等有关陈绍军定点不受体重减轻和身体表面积减少的影响 ，以往的研究表明小兴安岭地区的胎生蜥蜴种群具 ( Martín , Salvador，1993 ) ，也可能体重减轻和表面 ，， 有较高的断尾率当个体面临被捕食和竞争危险时，积减少的作用相互抵消结果是体温调定点不发生 ，考虑到付出和收益之间的权衡后自行断尾是一种 。漂变尽管断尾对胎生蜥蜴短期内的选择体温没有 、，迅速的有效的自我保护方式与获得更多的生存机 ，、、显著影响但是对其调温速度小生境的选择食性 ，，会相比断尾带来的不利影响是微不足道的而且断 、的变化越冬前的储能状况等方面的影响有待进一 尾在短时间内造成的不利影响可以通过结构比较简 。步研究 、( 单功能不太完善再生尾获得一定的补偿董丙君 ，2007) 。等 ，本研究证实胎生蜥蜴断尾前两性的运动能力 参考文献( ) ，没有显著差别雌性怀孕期除外断尾后如果雌雄 ( 2 cm) ，保留的尾基部长度一致约 则两性的运动能 , 1994, 陈绍军丽斑麻蜥的种群结构与自截断尾再生的初步。，力也没有显著差别然而断尾后两性的运动能力 , ，13( 4) : 17 3)174,观察四川动物，与断尾前相比有明显变化表现在运动过程中的停 ，，，, 2007, 董丙君赵文阁刘志涛等胎生蜥蜴断尾及再生 、顿次数显著增加最大可持续距离和最大疾跑速度 , ，26( 2) : 42 8)429,四川动物 的研究，显著下降可能与重心向后肢移动使身体平衡发生 ，，, 1994, 计 翔徐永根郑向忠中国石龙子的主要储能部 ( Banger，1973; Punzo，1982F; ormanowcz llii变化有关, ，15( 3) : 5 9)64,动物学研究 位研究 et al, ，1990) ，而运动能力的下降可能会使其活动范 , 1978, , ，13( 2) :林吕河蛤蚧的尾及再生研究动物学杂志 10)13, ，，，, 2008, 鹏刘志涛李殿伟等模拟生境中胎生蜥蜴刘 , ，27 ( 12) :的日活动节律和活动时间分配生态学杂志 2146)2152, , 2007, Fox SF，RostkeMr A, 1982, Social cost otfa il loss in Uta stans-，，孙燕燕宋 幽计 翔印度蜓蜥尾自切的能量代 / / , ( ) , :buriana, Science，218: 692)693,11 价 计 翔两栖爬行动物学研究第 辑南京 Grenot C，Heulin B, 1990, Sur la plasticité écophysiologique du : 107)115,东南大学出版社 ，，, 1990, lizard vivipare，Lacerta vivipara ( Reptilia，赵肯堂张 祥陈丽华北草蜥和多疣壁虎尾的自 / / , ———Lacertidae ) ,Bu lletin de la Societe Herpetology de France 54: 190残及再生研究 赵尔宓从水到陆刘承钊教授诞 138 ), :)204,He rczeg G，KovácTs， Tóth T，et al, 2004, Tail loss and :辰九十周年纪念文集北京中国林业出版社 144,ther- moregulation in the commolniz ard Zootocai vvipara, Natur- wissenschaften，91: 485)488,，，，, 2006, 赵文阁董丙君刘 鹏等胎生蜥蜴的捕食行为 Lin ZH，Ji X, 2005, Partial tail loss has no severe effoecn ts , ，25( 12) : 152 0)1523,及其食性分析生态学杂志 Avery RA, 1970, Utilization of cuadal fat by hibernating com-energys tores and locomotor performancin e a lacertid lizard mon l izards， Lacerta vivipara,ComparativeBiochemistryTakydromus septentrionalis, Journal 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刘丽娟 growth，reproduction，and sex ratio of offspring in the liz- ard Uta stansburiana in the ifeld, Oecologia，122: 327 ) 334,