基于几何形态测量法的子午沙鼠头骨形态地理变异研究

论文摘要

子午沙鼠（Meriones meridianus Pallas,1773）,英文名:Midday Gerbil。隶属啮齿目（Rodentia）、仓鼠科（Cricetidae）、沙鼠亚科（Gerbillinae）、沙鼠属（Meriones）。广泛分布于欧亚大陆的干旱、半干旱荒漠生境中,国外主要分布在蒙古、阿富汗、伊朗和高加索地区,在我国主要分布于新疆、甘肃、青海、陕西、山西、河北、内蒙古、宁夏,垂直分布从海拔-150 m的吐鲁番盆地上升至海拔3200 m的昆仑山脉北坡。广阔的分布范围及栖息地复杂多变的环境,反映出该鼠较强的适应能力,是研究环境适应的理想物种。本研究以头骨形态为划分标准,采用二维几何形态测量法,结合普洛克单因素方差分析、空间自相关分析、多元线性回归分析,对国内27个子午沙鼠种群地理分布格局及其与环境因子的关系进行了研究。主要结果如下:国内子午沙鼠不同种群间的头骨形态发生了显著分化（p<0.001）,并呈现出以天山为界南北分化的地理分布格局。在头骨大小方面,天山南支种群个体大于北支种群个体,符合贝格曼规律（Bergmann’s rule）。这是因为其所处的高海地区平均温度低、风速大,体型增大时比表面积小,有利于维持体热。在头骨形状方面,天山南支种群个体主要在鼻骨、听泡、吻部、门齿、上齿列、颧骨、颞窝等部位与天山北支种群个体存在显著的差异。上述结构的形变显示出:1.南支种群个体鼻腔体积更大,与环境的气体交换效率更高,减少了低温高风速环境对呼吸系统的不利影响。2.听泡体积小,所以听觉功能弱,主要是受高海拔环境缺氧的影响,但外耳长度的增加起到了相应的代偿作用。3.吻部较宽,门齿前倾,上齿列和颧弓较长、颞窝更大。宽大的吻部可以抵消更多猎物挣扎带来的扭转应力,防止猎物过大时下颌骨脱臼;颧弓更长,颞窝更大,颞肌更为粗壮,咬合力更大;门齿前倾,南支种群这样的门齿结构是用来固定猎物,而不是进行撕咬;上齿列稍长,对食物的研磨更为充分。子午沙鼠的食物组成主要为昆虫、爬行动物和植物的茎、叶和种子,根据高海拔地区昆虫和植物的形态学研究,可以推测:南支种群个体捕食的昆虫体型更大,所食的植物种子更小,茎叶的细胞壁更厚;所以由于气候差异,导致国内子午沙鼠食性发生了分化,与食性相关的头骨结构也发生了变异。综上所述:以头骨形态为划分标准,国内子午沙鼠呈现出以天山为界南北分化的地理分布格局。在长期适应、进化的过程中,气候变化尤其是平均温度和水气压（p<0.0001）的改变,使子午沙鼠不同种群个体的体型大小、感官功能、食性出现了分化,最终使头骨形态发生变化。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 前言
•   1.1 子午沙鼠概述
•     1.1.1 形态特征
•     1.1.2 生活习性
•     1.1.3 经济意义
•     1.1.4 寄生虫与传染病
•   1.2 子午沙鼠研究进展
•     1.2.1 分类学研究
•     1.2.2 生态学研究
•     1.2.3 未来的发展方向
•   1.3 本研究的创新性
•   1.4 头骨形态对环境变化的适应
•     1.4.1 适应的概念
•     1.4.2 种内适应在进化中的作用
•     1.4.3 影响头骨形态的环境因子
•     1.4.4 环境因子影响头骨形态的途径
•   1.5 几何形态测量学
•     1.5.1 学科背景
•     1.5.2 学科发展
•     1.5.3 前景展望
•   1.6 本研究的目的和意义
•     1.6.1 目的
•     1.6.2 意义
• 第二章 材料与方法
•   2.1 标本采集与处理
•     2.1.1 标本采集
•     2.1.2 标本的处理
•   2.2 实验材料与器材
•     2.2.1 实验材料
•     2.2.2 实验器材
•   2.3 头骨形态信息获取
•     2.3.1 图像采集
•     2.3.2 标定地标点
•     2.3.3 形态信息数字化
•   2.4 气候数据的获取
•   2.5 统计分析
•     2.5.1 环境因子之间的回归分析
•     2.5.2 头骨形态单因素方差分析
•     2.5.3 头骨大小与环境因子
•     2.5.4 头骨形状与大小
•     2.5.5 头骨形状与环境因子
• 第三章 结果
•   3.1 环境因子之间的回归分析
•   3.2 头骨形态单因素方差分析
•   3.3 头骨大小与环境因子
•   3.4 头骨形状与大小
•   3.5 头骨形状与环境因子
• 第四章 讨论
•   4.1 环境因子之间的回归分析
•   4.2 头骨形态单因素方差分析
•   4.3 头骨大小与环境因子
•   4.4 头骨形状与大小
•   4.5 头骨形状与环境因子
•   4.6 结论与研究展望
•     4.6.1 结论
•     4.6.2 研究展望
• 参考文献
• 在学期间的研究成果
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 周权

导师: 廖继承

关键词: 子午沙鼠,头骨形态,环境因子,地理变异,几何形态测量学

来源: 兰州大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 兰州大学

分类号: Q954

DOI: 10.27204/d.cnki.glzhu.2019.000162

总页数: 49

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