大型哺乳動物減少了,小型「多面手」老鼠「佔山為王」
雖然誘發原因(極端環境或者是人為過度捕獵)尚存在激烈的爭論,第四紀晚期大型哺乳動物的快速滅絕或者種群縮減已是不爭的事實。大型哺乳動物的減少會給陸地生態系統帶來怎樣的改變?誰又會得益於這樣的改變?我們近期的研究為揭示以上重要科學問題提供了線索。
現今分布於中國從南到北廣大區域的社鼠(Niviventer confucianus)在野外哺乳動物群落中數量多、食性廣、分布的海拔跨度大(圖1),是適應棲息環境較廣的多面手之一(gerneralist),為優勢種類。
譜系地理學的分析揭示這一物種分化出三個遺傳支系(圖2)。第一個支系分布於雲南西北部和藏東南高海拔環境;第二個支系以四川盆地周邊的山脈為主,擴展到雲南、貴州和湖北;第三個支系從四川盆地西北山地擴散到中國中部和東北部地區。進一步分析顯示青藏高原東南部山脈、東部邊緣山脈和四川盆地周邊山脈是促成這一物種產生遺傳分化的主要地理阻隔。
種群大小歷史動態的分析揭示第一支系的演化動態相對平穩,而第二和第三支系在第四紀晚期均經歷了顯著而劇烈的種群擴張。如此劇烈的種群擴張與大型哺乳動物的快速滅絕和種群縮減形成鮮明的對比(圖3)。
生態位模擬分析顯示這一物種在末次間冰期、末次冰盛期、當前環境和未來全球二氧化碳濃度翻倍的情況下潛在分布區的範圍變化不大。這些潛在分布區主要在靠近「胡煥庸線」及400毫升年降水線偏東部的地區。較小的潛在分布區變動可能歸因於這一物種對環境具有較強的適應能力。它在山地環境中可能通過調整分布海拔以應對第四紀晚期極端環境條件下溫度和食物資源的變化。
大型哺乳動物的快速滅絕和種群縮減對社鼠造成的影響可能有兩個方面:1.捕食者減少,如貓科動物減少使其面臨更小的被捕食的風險;2.競爭者減少,如奇蹄類和偶蹄類等植食性動物減少可使森林環境中底層植被受到的干擾減弱,與嚙齒類動物食物資源的競爭也會減弱。此外,已有研究顯示社鼠還有在冬季儲存食物的習性,這有利於它應對食物較為短缺的冬季。
像社鼠這樣的「多面手」類嚙齒類動物種群的快速增長可能會給人類帶來較多不利的影響。一方面這些物種本身的食物需求可能給人類的農林業生產帶來損失;另一方面這些物種是哺乳動物多種寄生物或者病毒的野外宿主,而野外宿主種群的急劇增長將有利於這些病原物質的保存和傳播。
此項研究由中國科學院動物研究所動物進化與系統學研究中心獸類研究組與中國疾病預防控制中心、俄羅斯科學院動物研究所和英國帝國理工大學等單位合作完成,結果發表在動物學領域國際期刊《Journalof Mammalian Evolution》。
圖1.對社鼠的分布範圍的訂正。A.經本研究修正的社鼠分布區域(粉紅圓點為本研究的分析社鼠的取樣地點,黃色三角點表示整個白腹鼠屬Niviventersp.的取樣地點)。B. IUCN劃定的社鼠分布範圍。
圖2.社鼠三個遺傳支系的地理分布(A),主要的地理阻隔(B)和這一物種在不同歷史時期的潛在分布區推測(C-D)。
圖3.社鼠的種群大小歷史變動推測。


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