基于羽色的鸟类性选择特征研究 ——以杂色山雀为例

论文摘要

鸟类的繁殖行为关系着整个种群的生存与灭绝,而性选择则是鸟类繁殖行为的重要组成部分。性选择中雌鸟具有主动权,作用于两性的性选择强度不同,最终导致雌雄性二型现象。鸟类羽色一直是检验性选择理论的重要模式对象之一。鸟类有四种视觉细胞,光纤光谱仪可量化羽色,从鸟类视觉系统出发研究鸟类羽色差异。从人类的视觉来看,杂色山雀（Sittiparus varius）为雌雄同色同型、羽色丰富的小型雀形目鸟类,无明显性二型现象,那么基于鸟的视觉,雌雄羽色是否有差别、在配偶选择中羽色是否会发挥作用还有待探究。目前对于无明显性二型现象的鸟类羽色研究还十分有限。为此我们以辽宁仙人洞国家级自然保护区的杂色山雀作为研究对象,共选取其9个部位的羽色,探究杂色山雀雌雄两性间羽色差异,以及羽色与繁殖成效之间的关系,揭示杂色山雀基于羽色的性选择机制。研究内容主要围绕以下3个问题开展:（1）从非繁殖季、繁殖季两个时期入手,系统研究杂色山雀羽色性二型现象;（2）利用巢箱捕获繁殖巢配对个体,探究杂色山雀基于羽色的配偶选择模式,以及雌性对雄性配偶的选择偏好;（3）通过记录人工巢箱内杂色山雀繁殖情况,探究杂色山雀羽色与繁殖参数、繁殖成效及亲鸟体征参数之间的关系。结果如下:（1）繁殖季前期共环志杂色山雀成鸟35只（雌鸟6只,雄鸟29只）,繁殖季后期巢箱环志成鸟共43只（雌鸟23只,雄鸟20只）,比较雌雄9个部位羽色差异后得到,两个时期的雌雄鸟两胁部的亮度（Br8,前期:P<0.01;后期:P<0.05）、色度（C8,前期:P<0.01;后期:P<0.05）、色调（H8,前期:P<0.01;后期:P<0.05）均出现了显著或极显著差异,雄性羽色较雌性羽色更深更暗,色调更高,即雄性两胁部羽色更偏暗红色;同时繁殖季前期雌雄鸟上背色度（C2,P<0.01）、颌部色度（C6,P<0.05）、尾下覆羽色调（H9,P<0.01）以及繁殖季后期雌雄鸟额头亮度（Br4,P<0.05）、色调（H4,P<0.05）、尾下覆羽色度（C9,P<0.01）出现显著或极显著差异;对稳定差异的两胁部羽色光谱图分析发现,两个时期的雌雄鸟均在紫外光部分（前期:P<0.01;后期:P<0.01）出现了显著差异,其中繁殖季前期的雌雄鸟还在蓝光（P<0.01）及绿光（P<0.05）部分出现显著差异。（2）繁殖季后期共环志20个配偶对,配偶对间两胁部羽色的色度（C8,r=0.643,P<0.01）及色调（H8,r=0.5,P<0.05）呈显著正相关,表现为选型交配;有稳定配偶的雄性的羽色比其他雄性总亮度更低（Br8,t=-3.263,P<0.01）、色度（C8,t=3.233,P<0.01）以及色调（H8,t=3.003,P<0.01）更高,即繁殖雄性羽色更深更暗,偏向暗红色;从非繁殖季进入到繁殖季时,雄性羽色显著加深,变为暗红色。（3）将繁殖季后期的配偶对两胁部羽色同繁殖参数及繁殖成效比较发现,雄性杂色山雀两胁部羽色越暗、越深、色调值越大,其繁殖巢窝卵数越大,出雏数越多;雌性杂色山雀两胁部羽色越暗、越深,其繁殖巢出雏数越多;雌鸟胁部的羽色与本巢繁殖成效没有显著相关性（P>0.05）,而雄鸟胁部色调与出飞数（r=0.465,P<0.05）及繁殖成功（r=0.484,P<0.05）正相关。通过两胁部羽色与个体体征参数的相关性分析发现,雄性杂色山雀两胁部色度（C8）与喙长（r=0.514,P<0.01）及喙宽（r=0.339,P<0.01）极显著正相关,色调（H8）与喙长显著正相关（r=0.299,P<0.05）,即羽色越深,色调越高的雄鸟的喙越长越宽;雌性杂色山雀两胁部色调与喙长（P<0.01）及喙宽（P<0.05）显著正相关,即色调越高的雌鸟的喙越长越宽。综上所述:1、基于鸟类的视觉系统,杂色山雀两胁部羽色存在显著的性二型性,在短波光尤其是紫外光部分差异显著,其中雄性羽色较雌性羽色更深更暗,偏向暗红色;2、雄性在繁殖季的羽色较非繁殖季更深,有稳定配偶的雄性比其他雄性羽色更深更暗,色调更高,偏向暗红色。3、雌性偏好与自身羽色表型相似的雄性配对,其配偶选择模式为选型交配。即雌性杂色山雀偏好选择羽色更暗更深的雄性作为配偶,且其自身的羽色也较深较暗;4、杂色山雀两胁部羽色越暗、越深,越偏暗红色,其喙越长越宽,繁殖巢窝卵数越大,出雏数越多,繁殖成效越高。因此我认为,两胁部羽色可以作为杂色山雀性选择性状,越暗、越深、羽色越偏暗红色的雄性个体更受雌性青睐,其繁殖巢的繁殖成效越高。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第1章 前言
•   1.1 性选择理论
•   1.2 单配制鸟类的性选择机制
•   1.3 性选择性状
•     1.3.1 基于鸟类视觉系统的羽色
•     1.3.2 雌雄羽色性二型
•     1.3.3 基于羽色的配偶选择模式与繁殖成效
•   1.4 研究目的及意义
• 第2章 研究地点及研究对象概况
•   2.1 研究地点
•   2.2 研究对象
• 第3章 研究方法
•   3.1 实验试剂与仪器
•   3.2 野外实验方法
•     3.2.1 捕捉环志
•     3.2.2 羽毛与血液样本采集
•     3.2.3 繁殖参数的测量
•   3.3 室内实验
•     3.3.1 DNA提取
•     3.3.2 性别鉴定
•     3.3.3 光谱测量与颜色量化
•     3.3.4 数据处理与统计分析
• 第4章 实验结果
•   4.1 样本DNA提取与性别鉴定
•   4.2 杂色山雀羽色的性二型
•     4.2.1 繁殖季前期杂色山雀雌雄羽色差异
•     4.2.2 繁殖季后期（育雏期）杂色山雀雌雄羽色差异
•     4.2.3 杂色山雀两性胁部羽色光谱图
•   4.3 杂色山雀基于两胁部羽色的配偶选择模式
•     4.3.1 杂色山雀繁殖雄性的羽色范围
•     4.3.2 雄性杂色山雀两胁部羽色非繁殖季与繁殖季比较
•     4.3.3 杂色山雀基于羽色的配偶选择模式
•   4.4 杂色山雀两胁部羽色与繁殖参数及繁殖成效的关系
•     4.4.1 雄性杂色山雀两胁部羽色与繁殖参数的关系
•     4.4.2 雄性杂色山雀两胁部羽色与繁殖成效的关系
•     4.4.3 雌性杂色山雀两胁部羽色与繁殖参数的关系
•     4.4.4 雌性杂色山雀两胁部羽色与繁殖成效的关系
•   4.5 杂色山雀两胁部羽色与体征参数的关系
•     4.5.1 雄性杂色山雀两胁部羽色与体征参数的关系
•     4.5.2 雌性杂色山雀两胁部羽色与体征参数的关系
• 第5章 讨论
•   5.1 杂色山雀羽色的性二型
•   5.2 杂色山雀基于两胁部羽色的配偶选择模式
•   5.3 杂色山雀两胁部羽色与繁殖参数及亲鸟体征之间的关系
• 第6章 结论与展望
•   6.1 结论
•   6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文及参加科研情况

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 舒雪桐

导师: 万冬梅

关键词: 杂色山雀,配偶选择,性二型,鸟类视觉系统,羽色,繁殖成效

来源: 辽宁大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 辽宁大学

分类号: Q958

总页数: 65

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