强脚树莺鸣唱的分化及其机制研究

鸣声通讯在鸟类的生活史中起着重要的作用，鸣唱的分化已被广泛应用于进化、行为、神经生物学、生态等领域的研究。本项目以广布于我国南部、鸣唱独特的强脚树莺为研究对象，从物种、种群、个体等层次，结合分子生态学、声学、行为学及生理学的理论和方法，开展如下研究：1)鸣唱的地理变异格局。探讨性选择、生境特征、分子系统地理格局等因子在鸣声地理变异中的作用，分析现地理格局的成因；2)鸣唱的个体稳定性以及个体间差异性。查明个体间鸣唱差异与雄性质量和个体适合度的相关性，探索利用鸣唱的个体稳定性开展野外种群监测的可靠性；3)同一个体的不同鸣唱型在生活史中的功能分化及其原因；4）鸟类在维持鸣唱个体稳定性和可塑性之间的博弈。.项目将从不同层次揭示强脚树莺鸣唱的变异规律，阐明强脚树莺鸣唱分化的主要驱动因素，并为野生鸟类监测以及鸟类对环境扰动的指示性和适应等研究提供新思路。

鸟类鸣唱在保卫领域和维持配偶关系中发挥着重要的作用，鸣唱的分化已被广泛应用于进化、行为、神经生物学、生态等领域的研究。本项目以广布于我国南部、鸣唱独特的强脚树莺为研究对象，从物种、种群、个体等层次，结合分子生态学、声学、行为学及系统地理学的理论和方法，对其鸣唱分化及机制进行了深入研究，主要成果如下：.1)地理变异：分析了24个强脚树莺种群鸣声变异格局，并探讨了亚种分化、生态因子、隔离距离、生理因子等因素对鸣声分化的影响。发现不同地区间鸣声特征差异显著，鸣唱句型多样性呈现自西向东阶梯状简化的趋势。依据亚种分化以及句型多样性的差异划分了四个方言区，判别分析支持方言区的划分。提出句型多样性和鸣声复杂性的变化趋势是由于该物种起源于喜马拉雅地区，向东部扩张过程中奠基者效应和漂变作用导致了鸣声趋于简单，发现鸣声分化与生态因子差异以及地理距离有较大的联系。基于多基因的分子系统发育关系重建支持鸣声研究分化和起源的结果。2)鸣唱的个体稳定性以及个体间差异性：对139只个体进行鸣声个体识别，正确率超过98%。强脚树莺自身也能识别个体间鸣唱的差异，强脚树莺对陌生者的入侵反应更激烈，符合亲敌效应的预测。个体间鸣唱曲目大小差异与体征无关，但与存活时间正相关。3)功能分化：同一个体的不同鸣唱型的功能分化及其原因：alpha句型和beta句型是强脚树莺鸣唱中最常用的两种句型，两种句型在自发鸣唱和诱发鸣唱中使用的比率无显著的差异，回放诱发的反应也无显著差异，表明alpha句型和beta句型在保卫领域的功能上是等同的。但在受到领域入侵时会发出柔声鸣唱（soft song），回放和标本实验证实柔声鸣唱是强烈的攻击信号。本项目将从不同层次揭示强脚树莺鸣唱的变异规律，阐明强脚树莺鸣唱分化的主要驱动因素，并为监测野生鸟类种群及环境对鸟类的干扰等应用研究提供新思路。