與陸地同類動物相比,生活在島嶼上它們的體形總顯得有些不同,或者過於巨大,或者偏於矮小。比如一些生活在島上的成年河馬、大象和鹿,許多都比它們的陸地同類要矮小得多。
這究竟是什麼原因造成的?科學家多年來一直圍繞這些問題在開展調查。近日,中科院必威在线网址
李義明研究員與中科院新疆生態與地理研究所徐峰博士等人通過相關研究,揭開了謎底。日前,這一研究的相關論文發表在國際期刊《動物生態學雜誌》上。
《北京科技報》:為何要研究島嶼動物?
李義明:島嶼上的動物體形常向巨型化或侏儒化方向進化。通常認為,島嶼捕食壓力、種間競爭壓力、食物資源等變化和遷移選擇能影響個體大小的進化。然而,這些因素對個體大小影響的相對貢獻卻一直不清楚。
這次我們做研究,主要是想驗證島嶼動物的身體大小是否真的與陸地上的同類有差異,並找到影響身體大小的真正原因。於是我們就從研究舟山群島的澤蛙入手,澤蛙屬於兩棲類動物,它在我們的研究地點分布最廣,數量最多,這比較符合我們的研究要求。
《北京科技報》:研究過程是怎樣的?
李義明:這項研究從2005年開始,直到去年才結束。我們的工作分為野外采集和室內研究。每年野外工作一般從4月到8月,我們在每個島嶼上至少采集80隻澤蛙,為了避免重複,每次都會對樣本進行標記,並且盡量避免在一個地點重複采樣。我們一共調查了20個麵積大小不一的島嶼,測量澤蛙身體大小的變化趨勢,然後與兩個大陸地點的澤蛙進行對比。
《北京科技報》:研究結果是什麼?
李義明:結果顯示,島嶼澤蛙身體顯著變大,並且島嶼麵積越小,這種現象就越明顯。根據這個結果,我們得出了相關結論:以澤蛙為代表的兩棲類動物在島嶼上身體的確有變大的趨勢。並且我們通過綜合分析前人提出的4種因素,得出島嶼澤蛙巨型化的主要原因是其天敵種類減少,捕食壓力降低所致。
澤蛙常見的天敵有鳥類、小型的獸類以及蛇等。其中,數量較多的天敵是白鷺和蛇等。不過,究竟是哪種天敵消失直接導致了這種現象,還尚不清楚。接下來,我們會將研究的重點放在天敵是通過何種方式的作用導致島嶼澤蛙巨型化的研究課題上。
《北京科技報》:島嶼上的動物體形變化是否有規律性?
李義明:一般來說,齧齒動物的進化趨勢是變大,而一些偶蹄動物(如鹿等)則出現了矮化現象。也就是說,島嶼上的哺乳動物中,大型動物有變小的趨勢,小型動物則有變大的趨勢。生物學家將福斯特的這種概括性結論稱為“島嶼規則”。這個現象最早是在哺乳動物中發現的,後來陸續在鳥類、爬行類和兩棲類動物身上也找到了。
《北京科技報》:這項研究有哪些意義?
李義明:如今,在大陸上生活的很多動物,由於人類活動導致其生活環境發生變化和棲息地喪失,使其棲息地破碎化,形成孤立的島嶼。而我們通過研究島嶼動物如何適應島嶼環境,對今後保護大陸上一些棲息地被島嶼化的珍稀瀕危動物有一定的指導意義。(《北京科技報》2011年4月11日報道)