新奇事物對白眉姬鹟(Ficedula zanthopygia)孵化期離巢時間的影響

尹君龍，鄂明菊，李旭東，汪劉芳，王海濤，易國棟

(1.吉林師范大學生命科學學院，吉林 四平 136000； 2.長春師范大學生命科學學院，吉林 長春 130032； 3.東北師范大學生命科學學院，吉林省鳥類生態(tài)與保護遺傳工程實驗室，吉林 長春 130024)

個性被定義為生物體隨時間和環(huán)境變化而產生的個體間一致性的行為差異[1]，許多動物具有個性，如無脊椎動物[2]、哺乳動物[3]、兩棲類動物[4]、鳥類[5]等.個性可分為勇敢性、探索性、攻擊性、社會性和活躍性等[6]，勇敢性是指個體對風險情況的反應，包含勇敢和害羞兩種相反的極端個性[7]；探索性體現(xiàn)了動物對陌生環(huán)境的探索程度[8]；攻擊性是指動物攻擊同種其他個體的情況[6]；社會性指的是動物對同種其他個體(除攻擊行為)存在的反應[6]；活躍性是指動物對無風險、無新奇事物存在情況下活動的整體水平[9].不同個性的鳥類對新奇事物的行為反應不同，害羞個體會規(guī)避新奇事物，勇敢個體傾向于接受新奇事物[7].

孵化期是影響鳥類繁殖適合度的重要時期，雌鳥的坐巢孵化時間直接影響其繁殖的成功與否[10-12].新奇事物的出現(xiàn)可能會影響親鳥的孵化行為，從而影響其繁殖功效[5，7].有研究[7]表明，雌性大山雀面對擺放在巢附近的小型玩偶時，會由于自身的恐懼而減少坐巢孵化時間，進而導致孵化率降低.目前，影響鳥類孵化期離巢時間的研究多集中在繁殖投入[7]、身體質量[13]、環(huán)境條件[14]和婚配交配[15]等方面，新奇事物對其離巢時間的影響研究較少[5，7].

白眉姬鹟(Ficedulazanthopygia)，隸屬于雀形目(Passeriformes)、鹟科(Muscicapidae)、姬鹟屬(Ficedula)[16]，為食蟲類小型遷徙鳥，多棲息于郁閉度較大的針葉林或闊葉林中，常單獨或成對活動，多在樹冠下層低枝處活動和覓食，性膽怯而機警[17].白眉姬鹟主要分布于歐亞大陸，廣布于我國東北、華北、華東和華中地區(qū)[18].本研究通過野外操控實驗，探討了新奇事物對白眉姬鹟孵化期離巢時間的影響.

1 研究區(qū)域

左家自然保護區(qū)位于吉林省中部的吉林市昌邑區(qū)左家鎮(zhèn)(E 126°00′～126°09′，N 44°01′～44°06′)，是長白山山脈向西部松嫩平原過度的低山丘陵地帶，海拔200～544 m，面積約60 km2.保護區(qū)植被主要是山地次生落葉闊葉林和部分人工落葉松林，主要喬木有蒙古櫟(Quercusmongolicus)、黑樺(Betuladahurica)、糠椴(Tiliamandshurica)、水曲柳(Fraxinusmandschurica)等；灌木以榛(Corylusheterophyllafisch)、刺五加(Acanthopanaxsenticosus)為主；草本植物以菊科(Compositae)和禾本科(Gramineae)植物為主.

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)采集

2019年3月中旬，在研究區(qū)內選擇植被狀況良好的研究樣地，通過懸掛木板式人工巢箱招引白眉姬鹟開展研究.巢箱內部大小為12.5 cm×12.5 cm×25 cm，巢箱前壁上方1/3處設有直徑為4 cm的圓形巢口.巢箱之間的間距為20～50 m，懸掛樹種和洞口方向隨機選擇，懸掛高度為3～5 m.

4月末至7月初，每隔2～3 d對工巢箱進行一次檢查，監(jiān)測白眉姬鹟的占用情況，記錄首枚卵產期、窩卵數(shù)、孵化日期和出雛日期等繁殖數(shù)據(jù).雛鳥6～7日齡時，采用“擋板法”對成鳥進行捕捉，使用游標卡尺測量雌、雄鳥的喙長、跗跖長、中指長、翅長、尾長和體長，利用電子天平測量體重；采用非損傷取樣法收集成鳥和雛鳥的血液樣品.

2.2 新奇事物反應實驗

新奇事物反應實驗于白眉姬鹟雛鳥進入孵化期后開展.當成鳥飛離巢箱后，在巢箱內安裝微型廣角攝像頭(品澤，PD6)，同時將紅色或黃色的硬塑料旗幟(148 mm×105 mm)插在巢箱上方，用以測試白眉姬鹟雌鳥對新奇事物的反應，之后開始監(jiān)測雌鳥離巢時間.將40 min定為一個實驗周期[12]，記錄一個實驗周期內雌鳥是否返巢.若實驗周期內雄鳥先返回巢，無論雌鳥是否返巢，都認為雌鳥不接受新奇事物帶來的風險，視為未返巢[19].

為了檢驗實驗的可重復性，次日選擇與第一天相同的時間段進行重復實驗，但使用的旗幟顏色與第一天不同，以避免雌鳥出現(xiàn)習慣化反應對實驗產生影響.隨機選取實驗巢進行對照，對照實驗僅安裝針孔攝像頭，巢箱上方未插旗幟.

2.3 父權鑒定

利用全血DNA試劑盒(上海生工有限公司)指導的方法提取白眉姬鹟DNA，根據(jù)已發(fā)表的斑姬鹟和領姬鹟等相關文獻共查找了14個微衛(wèi)星位點，通過預實驗篩選了10個多態(tài)性較高的位點(Fhy463、Fhy341、Fhy321、Fhy429、Fhy458、Fhy415、Fhy453、Fhy344、Fhy444和Fhy450)用于父權鑒定[20].

2.4 數(shù)據(jù)分析

利用Cervus 3.0 軟件對34巢白眉姬鹟的子代進行父權分析.采用廣義線性模型中的泊松分布分析婚外子代對雌性成鳥離巢時間的影響，是否存在婚外子代為自變量(是為1，否為0).為了控制孵化指標、身體條件和環(huán)境條件變化所引起的行為差異，將首枚卵日期、窩卵數(shù)、身體質量和一天中的測試時間[7](返巢因素)加入廣義線性混合模型，離巢時間為因變量，返巢因素為自變量，利用曼-惠特尼U檢驗分析影響雌鳥返巢的因素.本文數(shù)值均以平均值±標準誤表示，雙尾檢驗，顯著水平為P<0.05，極顯著差異水平為P<0.01.采用威爾科克森符號秩檢驗和斯皮爾曼等級相關分析，分析實驗組和對照組間的差異及相關性，確定實驗的重復性.雌雄鳥的身體質量用體重/跗跖長的比值[21]表示.本研究利用SPSS 21.0和R 3.6.1(http：//www.r-project.org)軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析.

3 研究結果

實驗組雌鳥返巢(n=33)時間顯著長于對照組(n=7)(曼-惠特尼U檢驗：Z=-4.034，P<0.001).重復實驗中，兩組雌鳥返巢時間的潛伏期無顯著差異(威爾科克森符號秩檢驗：Z=47.50，P=0.962，n=21).

實驗組33只雌性白眉姬鹟的首枚卵產期(估計值=-0.028，標準誤差=0.008，Z=-3.436，P<0.001)和身體質量(估計值=-1.717，標準誤差=0.535，Z=-3.210，P<0.001)對離巢時間存在顯著影響，窩卵數(shù)(估計值=0.027，標準誤差=0.067，Z=0.393，P=0.694)對離巢時間無顯著影響.

實驗組33只雌鳥中的22只在實驗時間內返回原巢，11只未返巢，返巢和未返巢雌鳥的窩卵數(shù)(U=107.5，W=360.5，Z=-0.591，P=0.611)、首枚卵產期(U=107.0，W=173.0，Z=-0.536，P=0.611)和身體質量(U=93.0，W=159.0，Z=-1.069，P=0.229)之間均無顯著差異.

對照組(n=7)雌鳥日覓食時間為(7±4)min/次，33只雌鳥中有6巢恢復孵化時間短于7 min，短于7 min孵化的個體與高于7 min孵化個體的窩卵數(shù)(U=49.5，W=64.5，Z=-1.180，P=0.314)、首枚卵產期(U=46.5，W=452.5，Z=-1.184，P=0.247)和身體質量(U=47.0，W=62.0，Z=-1.155，P=0.268)之間均無顯著差異.

實驗組29巢繁殖成功，其中17巢存在婚外子代，巢中是否存在婚外子代對雌性成鳥離巢時長無顯著影響(廣義線性模型：估計值=-0.144，標準誤差=0.085，Z=-1.701，P=0.089，n=29).

4 討論

鳥類繁殖具有很強的季節(jié)性，在最適當?shù)臅r間進行繁殖的鳥類會獲得最佳的繁殖適合度[22-24].首枚卵產期早的鳥類可以提高種群的繁殖成功率[23].為縮短孵化期時間，白眉姬鹟雌性成鳥幾乎全天都在坐巢孵卵[25]，只在面臨不確定風險時離巢，時間長短因個體個性而異[7].本文的研究發(fā)現(xiàn)，白眉姬鹟首枚卵產期與孵化期遭遇新奇事物后離巢的時間呈負相關關系，繁殖較早的雌鳥在孵化期遇到新奇事物時，多表現(xiàn)出離巢時間更長，甚至40 min不回巢，可能是較早進入孵化期的成鳥面臨不確定風險時有更多的時間用于規(guī)避風險，因此，傾向于選擇自我生存[26]，而不是直面風險.

白眉姬鹟為雌鳥單獨孵化，孵化期消耗的能量更大[27].本文的研究發(fā)現(xiàn)，雌鳥身體質量與離巢時間呈負相關，可能是身體質量大的雌鳥傾向于將能量投入到孵化和育雛等方面[28]，所以面臨新奇事物時表現(xiàn)出離巢時間短的現(xiàn)象[29-30].然而，與本文的研究結果不同，最近研究[31]發(fā)現(xiàn)身體質量較大的雄性大山雀個體在面臨捕食者存在時，更愿意規(guī)避風險，這可能是不同性別的個體在行為上的本質性差異所致[32]，抑或是面臨新奇事物和捕食者時受到的壓力源不同從而表現(xiàn)出不同行為的現(xiàn)象[5].因此，身體質量的大小會影響鳥類勇敢性行為的發(fā)生.

新奇事物恐懼行為實驗中，33%的白眉姬鹟雌鳥在40 min內未回巢，18%的雌鳥在覓食時間內提前回巢，這與前人對大山雀的研究結果[7]相似.但在本研究中，未找到導致雌鳥回巢和快速恢復孵化的具體原因，推測可能是生境中的其他因素對白眉姬鹟雌鳥出現(xiàn)了行為干擾所致，如鳥的社會性[19]、環(huán)境信息[33]、人類游憩和對捕食者的躲避等.所以，個性研究實驗應盡可能在無風險和非新穎的環(huán)境中開展[6].

研究發(fā)現(xiàn)個性相似的鳥類個體配對(害羞-害羞或勇敢-勇敢)后社會配偶更容易發(fā)生婚外交配[34]，而且具有相似個性的個體更容易配對，因為個性相似可能會減少雙親在投入方面的沖突[35].有研究[16]表明，雄性鳥類發(fā)現(xiàn)配偶存在婚外交配行為后，將會減少對子代的投入.本文的研究表明，是否存在婚外子代對雌鳥離巢時長無顯著影響，可能的原因是其巢內所有子代均為親生，且其自身發(fā)生婚外交配有助于增加子代適合度[16]，不會因為自身發(fā)生婚外交配而減少孵化投入.

鳥類個性測試最好在一個人為的、標準化的環(huán)境中進行[8].但是這種實驗方法具有局限性，該實驗需要將鳥類囚禁很長時間，無法真實還原鳥類在野外的行為表現(xiàn).此外，實驗室中是無法模擬鳥類繁殖期的生理及行為需求，例如鳥類只在繁殖期發(fā)生的一些繁殖行為[17，25]，所以開發(fā)野外個性測量實驗尤為重要.對于夏候鳥而言，繁衍后代是雌鳥生活史中極為重要的一環(huán)，新奇事物的出現(xiàn)會影響其孵化行為，進而產生個體間的行為差異.本實驗沿用了目前較為新穎的野外試驗方法測試了鳥類個體個性[5，7]，結果支持不同個性雌鳥在孵化期面臨風險時的回巢時間差異[7]，同時豐富了首枚卵產期和身體質量對回巢時間影響方面的內容.