野生藏酋猴理毛行為與腸道寄生蟲感染的關(guān)系

張潔 陳仕望 田紅衛(wèi) 孫丙華 王希 夏東坡*

（1 安徽大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，合肥 230601）（2 黃山生物多樣性與短尾猴行為生態(tài)學(xué)國際聯(lián)合研究中心，合肥 230601）（3 安徽大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，合肥 230601）

理毛行為 (grooming) 指動物個體為自身或其他個體清理毛發(fā)的過程 (Tanaka and Takefushi,1993; B?r?czkyet al., 2013; Zhukovskayaet al.,2013)。理毛行為是社會性動物中普遍存在的行為模式，例如有蹄類 (Mooringet al., 1996; Hart,2000; Heitoret al., 2006)、嚙齒類 (Ferron and Lefebvre, 1982)、蝙蝠等 (Wilkinson, 1986)。在非人靈長類動物社會群體內(nèi)，理毛行為是最為普遍并且發(fā)生最為頻繁的社會行為模式 (Schino, 2007; Schino and Aureli, 2008)，主要包括動物個體為自身進(jìn)行的非社會性理毛 (auto-grooming) 和發(fā)生于兩兩個體之間的社會理毛 (social grooming) (Sachs,1998)。相比較僅具有物理清潔功能的自我理毛，社會理毛還具有重要的社會功能，例如促進(jìn)個體之間社會聯(lián)系的加強(qiáng)和群體的穩(wěn)定等 (Dunbar,1991, 2010; Spruijtet al., 1992; Xiaet al., 2019)。

依據(jù)理毛行為參與者的個體角色，參與社會理毛的有兩個動物個體，一個是理毛行為的發(fā)起者 (理毛者，Groomer)，一個是理毛行為的接受者(被理毛者，Groomee)。對被理毛者而言，理毛行為可以為其清理毛發(fā)、降低心率、減輕壓力 (Keverneet al., 1989; Feh and Mazières, 1993)，理毛者也可以通過為其他個體投資理毛行為獲得相應(yīng)益處，例如緩和沖突、加強(qiáng)聯(lián)系、提升交配機(jī)會等(Gumert, 2007; Xiaet al., 2012, 2013; Jianget al.,2019)。依據(jù)理毛行為的過程特征，有的理毛行為是理毛者使用雙手梳理毛發(fā)，并不時地用手指捏住被理毛者毛發(fā)上的東西放入嘴里的過程，有的理毛行為是理毛者直接用嘴或舌頭舔舐被理毛者身體表面 (羽毛、皮膚、毛發(fā)等) 的過程 (李進(jìn)華，1999；李保國等，2002)。

進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，理毛者在獲益的同時也面臨通過口感染病毒、細(xì)菌、病原體或寄生蟲的風(fēng)險(Fromontet al., 1997; Caillaudet al., 2006; Craftet al., 2008; Dreweet al., 2011; Rushmoreet al., 2013,2017)。如對西地大猩猩 (Gorilla gorilla) 的研究發(fā)現(xiàn)，參與理毛行為較多的個體感染埃博拉病毒的風(fēng)險較高 (Caillaudet al., 2006)；對貓鼬 (Suricata suricate) 的研究發(fā)現(xiàn)，為其他個體理毛較多的個體更容易感染結(jié)核桿菌 (Drewe, 2010)。不僅如此，理毛行為也會增加寄生蟲感染的概率，如棕色蜘蛛猴(Ateles hybridus) (Rimbachet al., 2015)、藏酋猴(Macaca thibetana) (顧志遠(yuǎn)，2017)。可見，盡管傳統(tǒng)觀點認(rèn)為理毛行為是一種低投資的行為模式(Pérez, 1998)，但寄生蟲傳播的風(fēng)險可能是理毛者面臨的重要代價之一。然而，理毛行為感染何種類型寄生蟲及其感染風(fēng)險如何等這些問題仍需進(jìn)一步研究。

本研究以棲息于安徽黃山的野生藏酋猴為對象，采集動物個體的糞便樣品并檢測其中寄生蟲的種類，通過分析理毛行為與寄生蟲感染的關(guān)系，探討理毛者在理毛投資過程中的代價與風(fēng)險，也為深入理解社會性動物構(gòu)建友好關(guān)系的投資與收益提供重要科學(xué)依據(jù)。

1 研究方法

1.1 研究地點和對象

野外研究的地點位于安徽省黃山市的浮溪野生猴谷 (北緯30°29′，東經(jīng)118°10′)。研究對象為長期跟蹤研究的魚鱗坑A1 群 (YA1 群)，群體成員均能通過個體特征 (毛發(fā)顏色、手指是否殘缺、手指的狀態(tài)以及眼睛、鼻子、耳朵是否有殘缺等) 進(jìn)行精準(zhǔn)識別并系統(tǒng)命名 (李進(jìn)華，1999)。研究期間，本群共有27 只成年個體，即本研究的觀察取樣對象 (表1)。

表1 本研究個體與取樣基本信息Table1 Sample information of study individuals

1.2 行為數(shù)據(jù)采集

本研究野外觀察時間為2022 年8 月至2023 年4 月，包括采集理毛行為數(shù)據(jù)和對應(yīng)個體的糞便樣品。受野生動物活動的不可控制性影響，2022 年8 月和12 月及2023 年2—4 月 (共計5 個月) 的理毛行為數(shù)據(jù)和對應(yīng)個體的糞便樣品采集匹配度較高，用于分析的主要是這期間的數(shù)據(jù)。

本研究采用焦點動物取樣方法 (focal-animal sampling) 和連續(xù)記錄法 (Continuous recording method) 記錄行為數(shù)據(jù) (Altmann, 1974)，使用事件記錄儀和錄音筆等并輔以筆錄，實時記錄動物個體之間的理毛行為。理毛行為定義為一個個體為另一個個體清理毛發(fā)的過程 (Tanaka and Takefushi,1993; B?r?czkyet al., 2013; Zhukovskayaet al,2013)。動物個體理毛5 s及以上被記錄為有效理毛行為；如果理毛行為停止或被打斷超過30 s或理毛者轉(zhuǎn)換理毛對象，則被記錄為新的理毛行為 (Bermanet al., 2008)；如果3 個或3 個以上個體簇?fù)砝砻瑒t按照兩兩關(guān)系分別記錄理毛關(guān)系 (Kutsukake and Clutton-Brock, 2010)；觀察和記錄理毛行為發(fā)生的環(huán)境，并記錄每個理毛回合中理毛的發(fā)起者和接受者、理毛位點、起止時間等 (夏東坡，2013)。

1.3 糞便樣本的采集和保存

研究期間，共采集新鮮糞便樣本328份。當(dāng)觀察到猴群中有個體排便時，記錄個體名字和排便時間，當(dāng)該個體離開排便地點后，迅速用一次性無菌手套收集新鮮糞便樣品，遺棄沾染尿液或其他液體污染的樣本，去除石塊泥土等雜物后，裝入50 mL的糞便收集瓶中，并在瓶子上標(biāo)記相應(yīng)的信息，如動物個體名字、糞便樣本采集時間等。加10%福爾馬林溶液后，于3 h 內(nèi)放置于4 ℃冰箱中保存 (用于測定寄生蟲種類和負(fù)荷)。

1.4 腸道寄生蟲的檢測

參照Makiya (2001) 的檢測方法，本研究采用銅絲篩和尼龍篩過濾離心沉淀法檢測野生藏酋猴糞樣寄生蟲，具體步驟如下：(1) 過濾：稱取福爾馬林中保存的藏酋猴糞便1g，先經(jīng)過80 目的銅絲篩，再通過160 目的尼龍篩進(jìn)行過濾，倒去糞渣，收集濾液于500 mL 錐形量杯中，加清水至250 mL刻度處，靜置2 h。(2) 離心沉淀淘洗：倒出上清液，將剩余沉淀混勻后轉(zhuǎn)移至50 mL 離心管，加水至50 mL 刻度處，1 500 r/min 離心2 min。倒出上清，重復(fù)離心清洗2 ~ 3 次至上清液完全清澈。(3) 定量鏡檢：將離心沉淀轉(zhuǎn)移至10 mL 離心管，并加清水至5 mL，混勻后吸取0.5 mL 沉淀在顯微鏡下鏡檢。(4) 蟲卵鑒定計數(shù)：對鏡檢下所觀察到的全部蠕蟲蟲卵及原蟲囊蚴進(jìn)行鑒定并計數(shù)。計數(shù)的每種蟲卵或囊蚴數(shù) × 20 即為每克蟲卵數(shù)。本研究中寄生蟲檢測委托安徽省寄生蟲防治研究所完成。

1.5 社會理毛網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

基于兩兩個體之間的理毛行為數(shù)據(jù)，本研究構(gòu)建了理毛行為的加權(quán)網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)考慮了接觸網(wǎng)絡(luò)中的社交互動頻率和鄰近網(wǎng)絡(luò)中的個體間關(guān)聯(lián)指數(shù)。在理毛網(wǎng)絡(luò)中，用于鏈接的權(quán)重表示一對個體進(jìn)行理毛的時間。通過將“發(fā)起”和“接收”理毛的時間加和，將權(quán)重應(yīng)用于理毛網(wǎng)絡(luò)。使用每個二元的關(guān)聯(lián)指數(shù)對鄰近網(wǎng)絡(luò)中的鏈接進(jìn)行加權(quán)。使用半權(quán)重指數(shù) (HWI) (Whitehead,2008)，公式如下：

其中mab表示個體a 和個體b 一起出現(xiàn)的時間；m0表示在采樣過程中a 和b 都沒有出現(xiàn)的時間；ma和mb表示在采樣過程中只觀察到a 和b 其中的一個(Whitehead and Dufault, 1999)。HWI 的范圍從0 到1。0代表從未出現(xiàn)在一起的組合，1代表一直頻繁出現(xiàn)在一起的組合。

基于理毛網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征，計算每個個體在網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點強(qiáng)度 (Carteret al., 2013)，用于衡量每個動物個體在網(wǎng)絡(luò)中的重要性。節(jié)點強(qiáng)度的值越大，表明個體在網(wǎng)絡(luò)中的中心位置越高，其在病原體傳播中的潛在作用就越大。

1.6 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)先在Excel 2010 中進(jìn)行初步匯總和整理，分別篩選動物個體的理毛時間 (包括發(fā)起理毛的時間和接收理毛的時間)。發(fā)起理毛的時間是指動物個體對其他個體的理毛總時間占目標(biāo)動物取樣總時間的百分比。接收理毛的時間是指其他個體對目標(biāo)個體的理毛總時間占目標(biāo)動物取樣總時間的百分比。使用uncinet 軟件構(gòu)建個體之間的社會理毛網(wǎng)，從社會理毛網(wǎng)中提取參數(shù) (節(jié)點強(qiáng)度)。同時，計算每個個體感染寄生蟲的負(fù)荷量用于進(jìn)一步分析。使用Spearman Correlation Analysis 分析理毛時間 (發(fā)起理毛的時間、接收理毛的時間) 與動物個體腸道寄生蟲感染的相關(guān)性，使用Spearman Correlation Analysis 分析動物個體節(jié)點強(qiáng)度與腸道寄生蟲感染的相關(guān)性。所有檢驗的顯著性水平設(shè)置為α = 0.05 (雙尾檢驗)。

2 結(jié)果

2.1 腸道寄生蟲的種類和感染率

在野生藏酋猴糞便樣品中共檢測到3 類寄生蟲，主要包括8種蠕蟲類腸道寄生蟲：鞭蟲 (Trichuris trichura)、蟯蟲 (Enterobius vermicularis)、鉤蟲 (Ancylostomasp.)、猴結(jié)節(jié)線蟲 (Oesophagostomum apiostomum)、線蟲 (Capillariaspp.,Trichostrongylusspp.)、糞類圓線蟲 (Strongyloides stercoralis)、蛔蟲 (Ascarisspp.)、食口線蟲 (Oesophagostomumspp.)，2 種原蟲類腸道寄生蟲：球蟲(Coccidiasp.)、結(jié)腸小袋纖毛蟲 (Balantidium coli)，及1 種吸蟲類腸道寄生蟲：后睪吸蟲 (Opisthorchis viverrini)。其中，線蟲和結(jié)腸小袋纖毛蟲感染率最高，均為93%；鞭蟲和蛔蟲次之，感染率分別為54%和50%。后睪吸蟲、球蟲和食口線蟲感染率最低，為4% (表2)。

表2 藏酋猴腸道寄生蟲感染的種類與感染率Table 2 Types and infection rates of intestinal parasites in Tibetan macaques

2.2 兩個體間理毛行為與腸道寄生蟲感染的關(guān)系

研究發(fā)現(xiàn)，野生藏酋猴發(fā)起理毛的時間越長，感染結(jié)腸小袋纖毛蟲的概率越大 (r= 0.223,P=0.015)；接收理毛的時間越長，感染蛔蟲的概率越低 (r= -0.261,P= 0.004)。其他種類的腸道寄生蟲 (鞭蟲、鉤蟲、猴結(jié)節(jié)線蟲、糞類圓線蟲等)感染率與動物個體的理毛時間無顯著相關(guān) (P>0.05，表3)。

表3 藏酋猴理毛時間占比和理毛接受時間占比與腸道寄生蟲的相關(guān)性Table 3 The correlation between the proportion of grooming time and the proportion of grooming acceptance time and intestinal parasites of Tibetan macaques

2.3 群體水平理毛行為對動物個體腸道寄生蟲感染的影響

基于兩個體間的理毛行為構(gòu)建社會網(wǎng)絡(luò) (圖1)。研究發(fā)現(xiàn)，動物個體在理毛網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點強(qiáng)度與鞭蟲、蟯蟲、鉤蟲、猴結(jié)節(jié)線蟲、線蟲和糞類圓線蟲等腸道寄生蟲感染負(fù)荷之間無顯著相關(guān)性 (P>0.05)。與兩兩個體之間理毛行為和腸道寄生蟲感染的關(guān)系相似，群體水平上動物個體在理毛網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點強(qiáng)度越大，其感染結(jié)腸小袋纖毛蟲的概率越高 (r= 0.521,P= 0.006)。然而，動物個體在理毛網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點強(qiáng)度與蛔蟲感染負(fù)荷之間無顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系 (P> 0.05，表4)。

圖1 藏酋猴社會理毛網(wǎng)絡(luò)圖. 節(jié)點表示群體中的所有成年個體；節(jié)點越大，節(jié)點強(qiáng)度越高；線條粗細(xì)表示成員在社交網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)聯(lián)指數(shù)；雄性和雌性分別用藍(lán)色方塊和紅色方塊表示；標(biāo)簽上的字母代表每個個體的名字Fig. 1 Social grooming network of Tibetan macaques. The nodes represent all adult individuals in the group; The node size is proportional to the node strength; The line thickness indicates the member’s correlation index in the social network; Males and females are indicated by blue and red squares, respectively; The letters on the label represent each individual’s name

表4 藏酋猴腸道寄生蟲負(fù)荷與節(jié)點強(qiáng)度的相關(guān)性Table 4 The correlation between intestinal parasite load and node strength of Tibetan macaques

3 討論

本研究聚焦理毛行為與腸道寄生蟲感染的種類與風(fēng)險，發(fā)現(xiàn)野生藏酋猴群體中感染結(jié)腸小袋纖毛蟲的概率最高，兩兩個體之間發(fā)起理毛行為持續(xù)時間越長，感染結(jié)腸小袋纖毛蟲的風(fēng)險越大，同時接收理毛時間越長，感染蛔蟲的風(fēng)險越低。進(jìn)一步的分析發(fā)現(xiàn)，野生藏酋猴群體水平上，理毛網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點強(qiáng)度越大的個體，感染結(jié)腸小袋纖毛蟲的風(fēng)險越高，但是動物個體的節(jié)點強(qiáng)度與蛔蟲感染負(fù)荷之間卻無顯著相關(guān)關(guān)系。結(jié)果說明，理毛行為能夠增加一些腸道寄生蟲感染的風(fēng)險，為揭示理毛行為與特定腸道寄生蟲種類的關(guān)系提供了直接證據(jù)，也為進(jìn)一步理解理毛行為投資與收益關(guān)系提供了科學(xué)依據(jù)。

本研究發(fā)現(xiàn)野生藏酋猴感染11 種寄生蟲，這一結(jié)果與前期在同一地點、同一研究對象的結(jié)果略有異同。吳偉等 (2018) 通過尼龍篩淘洗法，檢測出10種寄生蟲。鑒于寄生蟲感染的多因素影響，如地域、環(huán)境、季節(jié)等 (Altizeret al., 2006)，盡管野生藏酋猴不同時期感染寄生蟲種類有所不同，但是在糞便中均檢測到結(jié)腸小袋纖毛蟲的包囊，且成年個體中具有很高的感染率 (84.62%，吳偉等，2018；93.00%，本研究)。結(jié)腸小袋纖毛蟲是人體最大的寄生原蟲，寄生于人的大腸中，可侵犯宿主的腸壁組織引起結(jié)腸小袋纖毛蟲瘧疾，其生活史簡單不需要中間寄主，包括包囊和滋養(yǎng)體兩個時期，也是監(jiān)測動物感染與否的關(guān)鍵指標(biāo) (師永華等，2022)。結(jié)腸小袋纖毛蟲在哺乳動物腸道中普遍存在，如獼猴 (Macaca mulatta) (林開鉛等，2011；韋秋獎和王宏，2015)、食蟹猴 (Macaca fascicularis) (謝永平等，2019)、豬 (Annaet al.,2021) 等。近期的研究發(fā)現(xiàn)，在籠養(yǎng)環(huán)境下，一些非人靈長類動物的腸道中存在結(jié)腸小袋纖毛蟲滋養(yǎng)體，如長臂猿 (Hoolock leuconedys) (鄧長林等，2013)、食蟹猴 (謝永平等，2019)、實驗獼猴 (林開鉛等，2011)、白頭葉猴 (Presbytis leucocephalus)(肖航，2021)。本研究為認(rèn)識野生藏酋猴群體中結(jié)腸小袋纖毛蟲較高感染率提供了更多證據(jù)，說明自然條件下野生靈長類動物也有感染結(jié)腸小袋纖毛蟲的風(fēng)險，且感染風(fēng)險較高。

理毛行為的基本功能是清潔功能。本研究發(fā)現(xiàn)接收理毛行為時間越長的個體感染蛔蟲的概率越低，為這一功能提供了證據(jù)。同時，理毛行為也具有顯著的社會功能 (加強(qiáng)個體間社會聯(lián)系等)(Dunbar, 1991, 2010; Spruijtet al., 1992; Xiaet al.,2019)。然而，病毒或寄生蟲的感染或傳播風(fēng)險是理毛行為投資的一種代價 (Alexander, 1974; M?lleret al., 1993; Altizeret al., 2003)，動物個體之間的直接接觸會導(dǎo)致特定類型寄生蟲感染的風(fēng)險。在獼猴的研究中發(fā)現(xiàn)，與群體成員直接接觸越頻繁的個體，其寄生性原蟲的感染率也越高 (Houptet al., 2016)。其他社會性動物的研究中也發(fā)現(xiàn)了相似的結(jié)果 (長頸鹿Giraffa camelopardalis, Vander-Waalet al., 2014；貓鼬Suricata suricatta, Drewe,2010)，但是感染或傳播的寄生蟲種類有所差異，如在長頸鹿中社會接觸行為與大腸桿菌的傳播有關(guān) (VanderWaalet al., 2014)，貓鼬的理毛行為與牛分支桿菌 (Mycobacterium bovis) 的感染關(guān)系密切(Drewe, 2010)。

本研究發(fā)現(xiàn)，作為動物個體之間直接接觸方式之一，理毛行為感染和傳播結(jié)腸小袋纖毛蟲的風(fēng)險較高。

結(jié)腸小袋纖毛蟲致病性不僅與不同蟲株蟲體本身的毒力有關(guān)，還與宿主的免疫狀態(tài)和寄生環(huán)境有關(guān) (孫志洲，2018；師永華等，2022)。盡管野外研究期間尚未發(fā)現(xiàn)動物個體有明顯的發(fā)病癥狀，但是野外研究的可控性較低，樣品檢測的途徑相對簡單，動物個體的健康狀況很難監(jiān)測，因此理毛行為與結(jié)腸小袋纖毛蟲感染的關(guān)系，尤其是對動物個體健康狀況的影響很難定論。更為重要的是，本研究發(fā)現(xiàn)，群體水平上理毛網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點強(qiáng)度越高的個體，其感染結(jié)腸小袋纖毛蟲的風(fēng)險越高。這一結(jié)果提示我們，結(jié)腸小袋纖毛蟲感染不僅是對特定個體理毛行為的代價，而且可能引起整個社會群體的感染風(fēng)險，應(yīng)該引起足夠的重視。

本研究為了解理毛行為導(dǎo)致感染何種類型寄生蟲以及感染風(fēng)險提供了更多的證據(jù)支持，也為動物個體的投資與收益關(guān)系提供了更多的科學(xué)依據(jù)。然而，由于寄生蟲種類繁多、生活史特點各異、鑒定指標(biāo)多樣 (包囊、滋養(yǎng)體、成蟲等)、野生動物生存環(huán)境和群體內(nèi)動物個體的社會特征 (年齡、順位等) 也各不相同，因此未來的研究更要針對特定物種、特定環(huán)境、特定寄生蟲種類以及感染后的健康評價等綜合分析，一方面可以科學(xué)地監(jiān)測野生動物的健康，另一方面可以為認(rèn)識和理解動物個體社會行為的功能與代價提供更多證據(jù)支撐。同時，理毛時間長短只是寄生蟲傳播與否的一種影響因素，其他潛在因素也可能直接影響寄生蟲的感染，或者通過影響動物個體之間的關(guān)系間接影響寄生蟲感染，未來需要更深入的研究。

致謝：感謝安徽大學(xué)行為生態(tài)研究組全體成員對本文數(shù)據(jù)采集和處理過程中的幫助和支持！感謝安徽省寄生蟲病防治研究所對本論文寄生蟲檢測的幫助！感謝黃山野生猴谷管理中心的工作人員對野外工作的支持和幫助！感謝房東程海濱一家對日常生活的幫助和照顧！