動物所全球氣候變化下鳥類種群快速擴張機制研究獲進展

　　物種的分布區變化是種群進化歷程中較為普遍的動態過程，隨著全球氣候變暖、環境和棲息地的改變以及人為活動的影響，導致很多鳥類物種分布區發生變化，其中一個主要表現是分布區北擴。近期擴張物種的新建種群如何能夠適應新的環境？其種群社會行為和遺傳多樣性會發生何種變化？則是探討種群擴張與分布區變化的主要機理問題。

　　鳥鳴，主要用于守衛領域和吸引配偶，是個體間重要的通訊交流信號。鳴聲差異是重要的繁殖前隔離機制。對于物種的界定、進化關系、以及社會聯系等方面具有重要意義。研究近期擴張鳥類新建殖民種群和源種群之間的鳴聲分化，不僅可以直觀揭示環境變化對動物類群分化的影響，也會為探究現今種群間分化的歷史原因提供思路和證據。白頭鵯曾經是一種分布于我國南方的鳥類，近年來其分布區發生了明顯的向北擴張。

　　中科院動物研究所雷富民研究組通過比較10個北方新建種群162個個體和12個南方源種群167個個體的鳴句后，發現：(1) 北方新建種群的鳴唱類型庫和音節類型庫相當匱乏；(2) 新建擴散到北方后，由南方的“斑塊式”鳴唱方言格局，變為多數種群高度共享少數幾種鳴唱類型和音節類型。

　　另一方面，對于近期擴張的種群而言，如何使新建種群避免由于奠基者效應導致的遺傳多樣性喪失則是種群擴張成功的關鍵因素之一。對白頭鵯的種群遺傳多樣性和遺傳結構的研究結果表明，與源種群相比，新建種群的遺傳多樣性并沒有顯著降低，同時也未與鄰近種群發生顯著的遺傳分化；而在源種群中，一些受到地理障礙隔離的種群（如四川、海南、臺灣）反而具有較低的遺傳多樣性和顯著的遺傳分化。基因流分析顯示白頭鵯各個地理種群之間存在頻繁的基因流，而新建種群與其它種群的基因交流尤其充分。種群歷史動態的研究顯示白頭鵯具有較為年輕的種群演化歷史，以及自晚更新世以來持續的種群增長趨勢。

　　上述研究結果表明，在鳴聲方面，鳥類種群擴張到新環境后，可以迅速發生分化、發展出新的鳴聲文化；奠基者效應/文化漂變、地理隔離屏障、以及近期快速擴張是白頭鵯北擴建群后鳴唱分化的關鍵因素。而在遺傳層面，不同地理種群之間充分的基因交流保障了新建種群具有較為穩定的遺傳多樣性；近期觀測到的種群分布范圍的擴張，可能是其在自更新世以來持續擴張的種群動態模式對近代全球氣候變化新的響應。這種行為和種群遺傳結構方面的特征，可能也存在于其它分布區近期擴張的鳥類物種。上述研究結果分別發表在Journal of Evolutionary Biology和Diversity and Distributions上，本研究得到了國家杰出青年科學基金等項目的資助（No. 30925008; 31101630）。

　　白頭鵯鳴聲錄音地點及北方新建種群鳴唱方言分布圖(北方種群和南方種群分別用綠色的圓點和紅色的三角形表示。年代以及紅色虛線表示南北種群的分界線以及北擴殖民的時間。藍色圖形和字母代表北方種群的鳴唱類型。10個北方種群可劃分為3個鳴唱方言區)