西藏高山倭蛙在极端环境下的生活史进化

Life history strategy of organisms evolves through natural selection in response to local environmental conditions in terms of ecological and behavioral models. Studies of life history traits in extremely harsh conditions may provide insight into organism-environment relationships. ..Qinghai-Tibet plateau, characterized by cold climate, low oxygen and poor vegetation, is a unique area in the world. This project will investigate the evolutionary mechanisms underlying life history of a Tibetan frog (Nanorana parkeri), the highest distribution amphibian in the world. We will explore how breeding timing, spawning model, energy allocation, mating system and sexual selection of this species vary to cope with the extremely harsh conditions. This study can give useful cues for understanding not only life history adaptation of organisms to extreme environments, but also response of amphibians to global climate change. Moreover, it will aid conservation for amphibians in the plateau.

生活史策略是物种在长期自然选择过程中所形成的、适应于其生存环境的生态和行为模式。研究极端严酷环境下有机体的生活史特征，更可能深入透视生物对环境适应的本质规律。..青藏高原寒冷缺氧、气候恶劣、植被贫乏，是地球上独特的生态地理区域。本项目选择该极端环境为背景，以世界上海拔分布最高的两栖动物 - 西藏高山倭蛙沿海拔梯度的生活史特征为对象，拟在繁殖季节和产卵次数、能量分配策略，配对系统和性选择强度几个方面系统地搜集资料，企图阐明两栖类在极端环境下的生活史进化机制，同时也为理解高海拔两栖类物种对气候变化的响应方式提供线索，为物种保护提供科学依据。

生物有机体对环境的适应能力表现为一定的耐受宽度。在极端环境下，也就是环境因子达到阈值条件时，研究有机体的生命活动，有利于看清各种环境因子的作用，更可能深入透视生物对环境适应的本质规律。.青藏高原寒冷缺氧、气候恶劣、植被贫乏，是地球上独特的生态地理区域。本项目选择该极端环境为背景，以世界上海拔分布最高的两栖动物 - 西藏高山倭蛙沿海拔梯度的生活史特征为对象，在繁殖季节和产卵次数、能量分配策略，配对系统和性选择强度几个方面系统地搜集资料，主要在以下几个方面取得进展。.1）发生在不同海拔的高山倭蛙，繁殖季节的时间和长度不同，高海拔明显开始晚，持续时间短，环境温度是一个主要的决定者。2））雌性的繁殖投入随着海拔的增加而降低；沿着海拔梯度，高山倭蛙倾向于权衡卵数量和卵大小，低海拔繁殖者采取r繁殖策略，高海拔繁殖者采取K选择策略。氧可利用性和温度是两个主要影响高山倭蛙产卵模式的因素，高海拔的高山倭蛙产更为分散的、依附在距离水面近的卵。3）沿着海拔梯度，高山倭蛙的性成熟年龄和寿命明显推迟，表明这是对生长和繁殖投入的一种生活史权衡的策略。4）在社会系统方面，沿着海拔梯度，由于选择压力的不同，成体性比和雄性密度不同，这使得两性性选择的强度发生变化。我们的初步分析表明，成体性比具有海拔变异，性大小二型呈现有规律的海拔变化，这主要是由于雌性动物的身体大小的响应所致。表明高海拔的严酷条件对雌性的繁殖投入施加了更为强烈的选择压力。