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动物所全球气候变化下鸟类种群快速扩张机制研究获进展
物种的分布区变化是种群进化历程中较为普遍的动态过程，随着全球气候变暖、环境和栖息地的改变以及人为活动的影响，导致很多鸟类物种分布区发生变化，其中一个主要表现是分布区北扩。近期扩张物种的新建种群如何能够适应新的环境？其种群社会行为和遗传多样性会发生何种变化？则是探讨种群扩张与分布区变化的主要机理问题。
鸟鸣，主要用于守卫领域和吸引配偶，是个体间重要的通讯交流信号。鸣声差异是重要的繁殖前隔离机制。对于物种的界定、进化关系、以及社会联系等方面具有重要意义。研究近期扩张鸟类新建殖民种群和源种群之间的鸣声分化，不仅可以直观揭示环境变化对动物类群分化的影响，也会为探究现今种群间分化的历史原因提供思路和证据。白头鹎曾经是一种分布于我国南方的鸟类，近年来其分布区发生了明显的向北扩张。
中科院动物研究所雷富民研究组通过比较10个北方新建种群162个个体和12个南方源种群167个个体的鸣句后，发现：(1) 北方新建种群的鸣唱类型库和音节类型库相当匮乏；(2) 新建扩散到北方后，由南方的“斑块式”鸣唱方言格局，变为多数种群高度共享少数几种鸣唱类型和音节类型。
另一方面，对于近期扩张的种群而言，如何使新建种群避免由于奠基者效应导致的遗传多样性丧失则是种群扩张成功的关键因素之一。对白头鹎的种群遗传多样性和遗传结构的研究结果表明，与源种群相比，新建种群的遗传多样性并没有显著降低，同时也未与邻近种群发生显著的遗传分化；而在源种群中，一些受到地理障碍隔离的种群（如四川、海南、台湾）反而具有较低的遗传多样性和显著的遗传分化。基因流分析显示白头鹎各个地理种群之间存在频繁的基因流，而新建种群与其它种群的基因交流尤其充分。种群历史动态的研究显示白头鹎具有较为年轻的种群演化历史，以及自晚更新世以来持续的种群增长趋势。
上述研究结果表明，在鸣声方面，鸟类种群扩张到新环境后，可以迅速发生分化、发展出新的鸣声文化；奠基者效应/文化漂变、地理隔离屏障、以及近期快速扩张是白头鹎北扩建群后鸣唱分化的关键因素。而在遗传层面，不同地理种群之间充分的基因交流保障了新建种群具有较为稳定的遗传多样性；近期观测到的种群分布范围的扩张，可能是其在自更新世以来持续扩张的种群动态模式对近代全球气候变化新的响应。这种行为和种群遗传结构方面的特征，可能也存在于其它分布区近期扩张的鸟类物种。上述研究结果分别发表在Journal of Evolutionary Biology和Diversity and Distributions上，本研究得到了国家杰出青年科学基金等项目的资助（No. 30925008; 31101630）。
白头鹎鸣声录音地点及北方新建种群鸣唱方言分布图(北方种群和南方种群分别用绿色的圆点和红色的三角形表示。年代以及红色虚线表示南北种群的分界线以及北扩殖民的时间。蓝色图形和字母代表北方种群的鸣唱类型。10个北方种群可划分为3个鸣唱方言区)
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项目成果
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