中国石龙子母体孕期调温诱导幼体表型:母体操纵假说的实验检测

摘要

卵胎生是由卵生繁殖模式通过逐渐增加卵滞留和胚胎在母体子宫内发育的时间进化而来的繁殖模式.有鳞类爬行动物(蜥蜴和蛇)有着较高的繁殖模式多样性,因而是研究卵胎生繁殖模式进化及其适应意义的理想动物模型.至今对于卵胎生进化的选择压力尚无定论,目前有3种关于卵胎生进化的假说受到学者的关注,其中母体操纵假说最受关注但尚未得到充分的检测.研究继1995年母体操纵假说提出之后,以栖息于温带气候环境下的卵生中国石龙子(Eumeces chinensis)为模型动物检测该假说.37条中国石龙子怀卵母体采自浙江丽水市郊.将怀卵母体分置于3个热处理中,其中12条母体提供每日14 h光照时间,13条母体提供10 h光照,其余12条母体没有任何调温机会(体温随室内环境温度而改变).结果显示:怀卵母体选择体温向下漂移.3种处理下的雌体繁殖特征没有显著差异.长、短调温组下母体产卵时间要早于非调温组母体,但新生卵的胚胎历期没有显著差异.用5种热处理孵化卵,孵化温度分别为:1=室内波动温度孵化；2=27℃；3=24-30℃；4=22-32℃(3和4孵化处理中,孵化箱内的温度每隔1d改变1次,即卵分别在22和24℃孵化24 h,随后在32和30℃孵化24 h,每2d循环1次直至孵出)；5=在实验室后院内模拟石龙子野外巢址孵化.结果显示:孵出幼体的体长、腹长和头部大小(头长和头宽)在3个母体热处理间存在显著差异,其他形态学特征不存在母体热处理间的显著差异；孵化温度以及孵化温度和母体热处理的交互作用对所有的幼体形态学特征均无显著影响.孵化温度以及孵化温度和母体热处理的交互作用对幼体疾跑速和最大持续运动距离无显著影响；但不同的母体热处理显著影响幼体疾跑速和最大持续运动距离.研究结果不仅为“热变异对在一定孵化温度范围内表型无显著变化的物种的幼体表型没有重要的修饰作用”这一假说提供了有力证据,并且支持母体操纵假说的两个主要预测:雌体在孕期通过体温漂变行为提供体内胚胎发育的最适热环境,而由母体调温行为诱导的后代表型的变异将增强后代的适合度.