西南山地的猛兽谁最猛?

作者: 宋大昭

来源: 猫盟CFCA

发布日期: 2021-09-28

文章探讨了中国西南山地大型食肉动物的食性及其在生态系统中的作用,通过分析1097份动物粪便的DNA测序数据,揭示了这些动物的食物网结构和猎物分化,为生态保护策略提供了科学依据。

前两天北大的李晟和姚蒙老师合作在期刊Current Biology上发了一篇文章:Prey partitioning and livestock consumption in the world’s richest large carnivore assemblage,中文就是:世界上最丰富的大型食肉动物群落中的猎物分化和牲畜消耗。文章发表于Current Biology。

这个题目比较拗口,内容基本上就是:西南山地是中国乃至世界食肉动物种类最丰富的区域,这些食肉动物与其分布区域内的其他食草动物等构成的动物群落非常复杂。从棕熊到豹猫,体型各异的食肉动物是如何通过猎物的区分从而形成不同的生态位,并因此达成共存的态势?它们是否会以家畜为食,又会多大程度上依赖来自于家畜的食物补充?这就是这篇论文希望去探索的问题。

这些问题不但有助于我们去了解这些野生动物,以及它们在生态系统里所起到的作用,对制定保护策略的提出也非常有意义。

这个研究的区域位于中国西南山地,有三个具体的采样区域:岷山、邛崃山、沙鲁里山。多年调查的结果显示,西南山地是全球生物多样性热点区,拥有世界上最丰富的大型食肉动物多样性。

除去黄鼬、香鼬等小型食肉动物,这里的大中型食肉动物包括:豹、雪豹、金猫、猞猁、豹猫、兔狲、荒漠猫、狼、豺、赤狐、棕熊、黑熊、黄喉貂、石貂、猪獾、狗獾、水獭、果子狸等至少18种,如果再加上大熊猫和小熊猫(但它们主要吃竹子)和藏狐等,大中型食肉目的种类将超过20种。这个研究的方法主要就是捡屎,以及对屎进行DNA测序。用于分析的食肉动物样品一共1097份!

如果算上野外采集的各种动物的粪便总数,更是高达1706份!每个粪便样品都记录了地理信息,比如海拔、坐标等,以便和红外相机获得的数据加以对照。而对粪便的分析使用了新一代高通量测序的DNA宏条形码技术。

用了这种方法,就可以更加精确地知道粪便的主人都吃了些什么,比如肌肉、内脏这些不留残渣的食物,或者不留什么毛发骨骼的猎物,用传统的观察方法是看不出来的。具体分析的方法我也看不懂,直接看结果吧。

这一千多坨屎得出了什么结论呢?这些分析意味着一件非常牛X的事儿:这是全球首次在拥有多种大型食肉动物的陆地生态系统里,构建出量化的多食肉动物-猎物食物网结构。以往的相关研究主要基于野外观察,而通过DNA测序得到这种包含多种大型食肉动物的高度量化、精确的食物网结构,并用其阐述物种间关系,中国西南山地的研究是头一份。

该项研究结果首次提供了中国西南山地大型食肉动物的全面食性记录,也是世界上多物种大型食肉动物群落最详细的食性组成数据集之一:通过高通量测序获得了7.44亿条序列数据,数据总量103.9GB。

经过质量过滤和生物信息学处理,将独特的序列与基因库进行比较,并与当地物种本底调查记录进行细化比对,一共鉴定出整个研究区域的95种猎物分子分类单元,分属于脊椎动物14个目,包括64种哺乳动物,27种鸟类,1种爬行动物和3种鱼。这就是当地主要大中型食肉动物的食谱。

大体上这些食肉动物的食性呈现出如下规律:食肉动物与其猎物的体重之间存在正相关性,体型相近的食肉动物之间具有更高程度的猎物类型重叠。大型食肉动物集中捕食体型较大的类群,而中小型食肉动物的猎物种类更为多样,表现为其食物物种多样性和系统发育多样性更高。在大型食肉动物最为丰富的沙鲁里山系,不同大型食肉动物取食不同体型的猎物的频率不同。有蹄类家畜在狼和棕熊食性中占据重要比例。

总的来说,不同的食肉动物由于其食性差异而显示出在营养生态位上的互补性,可以发挥种间互补的生态效应。因此,保护整个食肉动物群落的完整性,对于确保它们在形成猎物群落结构和食物网营养级方面的完整生态系统功能是至关重要的。

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