非人灵长类的亲缘选择

亲缘选择是动物进化的重要研究领域之一,非人灵长类因具有丰富的社会网络,是亲缘选择研究领域的重要类群。动物进行亲缘选择的前提是亲缘识别,并常通过社会行为的亲缘偏向表现。因此,本文从非人灵长类的亲缘识别机制和亲缘关系对其社会行为的影响两方面进行了综述:熟悉性和表现型匹配是目前普遍认同的非人灵长类亲缘识别机制,同时这两种机制并不相互排斥,它们可能共同在灵长类的亲缘识别中起作用;在非人灵长类中,亲缘关系是影响社会行为模式的主导因子,它影响着多种灵长类个体的友好行为、攻击行为和性行为的选择,同时亲缘偏向行为在不同物种中表现不尽相同,说明亲缘选择理论可以部分解释灵长类的行为,但存在一定的局限性。本文分析了两种亲缘识别机制的异同以及在实际研究中利用亲缘选择理论解释非人灵长
类社会行为的局限及可能原因。目前,对非人灵长类社会中的亲缘选择研究正逐步深入,其中分子遗传学技术的应用是重要的推动力量。同时,依然存在诸如汉密尔顿规则参数估计和新大陆猴的亲缘选择研究案例的难点,有待研究者进一步探究。     

植物亲缘识别的研究进展

植物的亲缘识别(kin recognition)指植物通过识别周边个体与自己的亲缘关系, 调整自身的生长生态策略、促进亲缘个体的生存与繁衍。研究表明, 植物主要通过特定的叶片挥发物、根系分泌物、感光载体等途径, 识别周边个体与自己的亲缘关系, 改变自身形态学策略(如根系大小、根冠比、种子数量等)或者生理代谢策略(次生代谢物质、防御蛋白等), 调整与周边个体的竞争强度, 缓和与近亲缘个体之间的竞争, 加强与远亲缘或非亲缘个体的竞争。同时亲缘识别的强度也受环境因子(养分等)的影响。结合目前的研究进展, 该文分析了导致亲缘识别的研究结果存在差异或争议的主要原因, 认为主要与实验材料的选择、亲缘关系的界定标准、环境条件及测定的指标不统一有关。将来的研究应重点从生理生化、分子、代谢水平上深入研究植物亲缘识别的机理。     

植物的亲缘选择

亲缘选择是指在一个随机交配群体中的个体基于亲缘关系而以一种非随机性的方式相互作用,其作用结果是亲缘个体得到更大的广义适合度。综述了亲缘选择和亲缘竞争两种观点以及各自的试验支持证据;分析了导致亲缘选择试验结果出现分歧的原因,认为这主要是由于对亲缘选择理解上的模糊以及试验设计的不严谨所致。植物间的亲缘选择研究不仅相对较少,对亲缘选择的机制研究更为欠缺,这就造成了目前对此问题在科学认识上出现不少盲点。综合前期研究,提出今后对亲缘选择的研究应该首先界定"亲缘"程度,同时改良试验设计方案,选择多种不同生境下的物种对亲缘选择进行深入研究,并且考虑环境因子对植物亲缘选择的影响。同时,对植物亲缘识别机制的研究应该从生理生化方面出发,通过定性定量地分析探索植物根系分泌物在植物亲缘识别中的作用和作用途径。     

动物辨别亲属的机制

亲缘识别在动物界中是很普遍的现象。不同的动物有不同的手段识别亲属。亲缘辨别的机制主要有空间识别机制,熟悉机制,表形匹配和识别等位基因4种机制,有的动物只有一种机制起作用,有的则是两种机制同时共存或不同时期不同机制。此外,还概述了亲缘辨别的一些功能。     

雄性小家鼠的亲缘辨别

雄性小家鼠的亲缘辨别房继明（北京师范大学生物学系北京１００８７５）关键词亲缘辨别，雄性小家鼠动物亲缘辨别是目前动物行为学研究中一个活跃的前沿课题，其理论基础和研究概况在国内外已有报道［１，２］。本文以近１０年来在国外研究较多、较深入的雄性小家鼠为例，...     

根系隔离条件下的谷子亲缘识别

在根系隔离情况下, 通过研究邻株身份(亲缘株、非亲缘株、陌生株)及其与种植密度(高、低)和土壤养分水平(高、低)交互作用对谷子(Setaria italica)形态学特征和生物量分配的影响, 探索谷子地上部分是否能够识别亲缘邻株, 以及谷子的这种亲缘识别能力对环境因子如何响应。结果显示: 1)亲缘组谷子叶生物量分配显著降低, 茎秆显著增粗, 暗示着亲缘组谷子植株间减少竞争, 并增强对当地多风气候的适应。而非亲缘组谷子叶生物量分配显著增加, 表明非亲缘组谷子植株间竞争较强。2)与非亲缘组相比, 陌生组谷子种子生物量分配显著增加, 株高显著减少, 表明陌生组谷子植株通过不对称竞争(与邻株糜(Panicum miliaceum)植株相比, 株高显著增加), 进一步限制邻株(糜)生长, 从而增强竞争能力, 同时, 将更多的生物量投资于繁殖, 增加适合度。3)在高密度种植条件下, 谷子茎生物量和叶生物量分配在各邻株身份处理间无显著差异, 而在低密度种植条件下, 与非亲缘组相比, 亲缘组谷子茎生物量显著增加, 叶生物量分配显著减小; 随着种植间距的增大(种植密度减小), 亲缘组谷子叶生物量分配显著减少, 而非亲缘组和陌生组叶生物量分配在高、低种植密度条件下无显著差异。4)在低土壤养分条件下, 亲缘组和非亲缘组谷子叶生物量分配无显著差异, 前者穗长显著小于后者, 而在高土壤养分条件下, 亲缘组谷子叶生物量分配显著小于非亲缘组, 前者穗长显著大于后者。结果表明, 在根系隔离的情况下,谷子能够识别亲缘邻株, 且谷子地上部分竞争信号在亲缘识别过程中扮演重要角色。较低种植密度和较高土壤养分水平有利于谷子亲缘识别能力的表达。     

动物的亲缘选择

总结了亲缘选择的概念并对亲缘系数的计算方法进行了归纳，对利他行为、适合度、广义适合度、亲缘系数的基本概念进行了阐述，另外还总结了基于亲缘选择的利他行为发生的条件，说明了亲缘选择在人类家族企业中的应用，对亲缘选择理论的学术价值和局限性进行了讨论。     

谷子的亲缘识别能力及其与种植密度和土壤养分水平的关系

为探明作物是否具有识别邻株身份的能力以及这种能力是否受到环境因子的调控,通过大田试验,研究邻株身份(亲缘株、非亲缘株和陌生株)、种植密度和土壤养分水平的交互效应对谷子(Setaria italica)地上部分生物量分配的影响。结果表明,谷子与亲缘株为邻时的净繁殖生物量分配和种子生物量分配,比与非亲缘株为邻时显著提高,且营养生物量分配显著降低(P<0.05)。在高种植密度条件下,亲缘组谷子的穗长、净繁殖生物量分配和种子生物量分配显著大于非亲缘组,而营养生物量分配显著小于非亲缘组(P<0.05)。随着土壤养分水平提高,亲缘组谷子的种子生物量分配显著增加,营养生物量分配显著减少(P<0.05)。由此推断,谷子具有对亲缘邻株的识别能力,且这种能力受种植密度和土壤养分水平的调控,在高种植密度和高土壤养分水平条件下,谷子的亲缘邻株识别能力较强。     

近缘细菌细胞间的相互识别与相互作用

亲缘识别是细菌细胞间竞争与合作的前提和基础。细菌通过亲缘识别分辨自我细胞和非自我细胞;非同类的细菌细胞相互分离或被排除,而亲缘种群内的细菌细胞进行群体运动、生物膜和子实体形成等社会性合作行为。细菌的自我识别机制可能有助于不同亲缘类群在混杂的自然系统中的共存。近些年来,细菌亲缘识别及相互作用的机制研究工作成为热点,本文总结了近缘细菌细胞间相互识别和作用机制的研究进展。     

动物认亲的本领

众所周知,近亲交配产生的后代体弱多病,生活及繁殖的能力降低,甚至会导致种群的衰退和灭绝。因此,在人类社会中,近亲结婚是被法律所禁止的。同样,在动物世界中,虽然没有法律的约束,但是聪明的动物却能够通过各种方式避免近亲交配,其中,防止近亲交配的重要基础就是识别自己的亲属,也就是所谓的亲缘识别。     

哺乳期棕色田鼠对非亲缘幼仔的行为反应

通过观察产后2 日(L2)、6 日(L6)、10 日(L10)、14 日(L14)和20 日(L20)的棕色田鼠母鼠对2 日龄、6 日龄、10 日龄和14 日龄非亲缘幼仔的攻击行为和衔回行为,探讨了哺乳期棕色田鼠的母性行为与非亲缘幼仔的发育(日龄或个体大小)及母鼠产后时间的关系。结果表明,在哺乳前期(L2,L6),非亲缘幼仔的日龄大小显著影响母鼠的攻击行为(P < 0.05);在哺乳中期(L10,L14)及后期(L20),非亲缘幼仔的日龄对母鼠的攻击行为没有显著影响(P > 0. 05)。在整个哺乳期,母鼠对14 日龄非亲缘幼仔的攻击频次最高(P < 0.05)。产后不同时间的母鼠对同一日龄非亲缘幼仔的攻击频次没有显著差异(P > 0.05)。这些结果表明,哺乳期内的棕色田鼠对非亲缘幼仔的攻击与幼仔的发育有关,与母鼠的产后时间无关。     

植物根系的身份识别能力、作用及影响机制

自然生境中有些植物的繁殖体传播距离有限, 这类植物更有可能与其亲缘相近的植株相邻。植物个体能否识别邻株的身份并做出相应的反应, 会对植物间的相互作用产生重要影响。亲缘选择理论预测亲缘相近的植物间可以通过亲缘识别和选择作用, 有效地削弱彼此间的干扰和竞争, 从而增加适合度。对植物通过根系进行自我/ 非我和亲缘识别能力、作用及其影响机制进行了综述, 同时指出了当前研究中存在的一些疑点和亟待解决的问题, 对植物身份识别研究的发展方向进行了展望。     

微卫星在种公牛个体识别与亲缘鉴定方面的应用

采用美国ABI公司牛亲子鉴定试剂盒(Bovine Paternity PCR Typing Kit, 包括11个常染色体)和3个自选的Y染色体微卫星座位, 检测我国部分种公牛站肉用种公牛14个微卫星座位的多态性分布, 评估其遗传多样性, 并探讨其用于个体识别与亲缘鉴定的可行性。结果表明: 种公牛在14个微卫星座位中遗传多样性均较高, 其中MCM158座位的平均多态信息含量最高达到0.888, ETH10座位的最低, 为0.482。单个座位的个体识别能力在0.715~0.968之间, 累积个体识别能力为99.99%, 累计非父排除率达到99.99%, 表明采用的14个位点适用于个体识别和亲缘鉴定。     

真菌亲缘和分类学的进展

本文对真菌的亲缘和分类学进展的概况作了简要的叙述。真菌在亲缘上是一个异质的类群,有着不同的起源。而真菌分类学则吸收超微结构特征,遗传学和分子生物学的论据组成综合的分枝学科。     

亲缘关系与啮齿类动物的社会行为

在漫长的进化过程中 ,动物除了在形态结构、生理生化以及遗传等方面适应周围环境之外 ,也产生了与环境相适应的行为 ,其中种内个体社会联系的行为称为社会行为。由于自然选择提高了个体的生存价值和广义适合度 (ｉｎｃｌｕｓｉｖｅｆｉｔｎｅｓｓ) ,所以如果个体间亲缘程度不同 ,在自然选择的作用下必然会产生不同的结果。亲缘关系与社会行为的研究源于行为生态学 ,其中以Ｈａｍｉｌｔｏｎ[32 ] 提出的亲缘选择和广义适合度理论为代表 ,将亲缘关系和自然选择联系起来 ,扩展了达尔文自然选择理论的范围 ,较好地解释了利他行为 (ａｌｔｒｕｓ…     

分子生物学技术在动物行为生态学中的应用

分子生物学技术在动物行为生态学研究中的应用目前主要集中于繁殖行为、亲缘选择、社会分工、空间定位和聚群行为等几个方面。其中在繁殖行为中的应用最为广泛和深入,包括探讨动物优势等级与繁殖成功度之间的关系、配偶外性行为、种内巢寄生以及交配对策。     

布氏田鼠合作贮食行为及其影响因素

合作贮食是社会性动物应对食物匮乏的重要对策,但其内在的生态学机制尚未阐明。本文以布氏田鼠为研究对象,根据亲缘关系划分为亲缘组和非亲缘组。在人工实验箱中录像统计不同组别合作贮食行为占用时间的差异,探究亲缘关系对合作贮食行为的影响,并利用相关性分析探究亲缘组个体对贮食的贡献—收益关系以及与贮食行为相关的个体特征因素。结果表明,在组间水平上,与非亲缘组相比,亲缘组的布氏田鼠表现更多的合作贮食。在亲缘组个体水平上,不同个体对贮食的参与度和贡献度存在很大差异。个体对合作贮食的付出与其取食的收益呈显著负相关关系,并且个体合作贮食贡献越大,其睾丸指数和睾酮含量降低越显著。研究结果说明,亲缘关系的存在有利于布氏田鼠的合作贮食,但合作贮食贡献大的个体,其繁殖受到了抑制。     

广义小檗科植物药用亲缘学的研究

为探讨广义小檗科Berberidaceae s.l.植物的亲缘关系、化学成分与疗效间存在的联系性, 即药用亲缘学的研究, 将有关本科的植物化学、疗效等信息数据与植物亲缘关系进行综合的研究分析。研究结果发现本科的化学成分可以划分为几大类型: 苄基异喹啉类生物碱、鬼臼毒素类木脂素、三萜皂苷、喹喏里西啶生物碱和淫羊霍苷类黄酮等, 结合其疗效, 发现广义小檗科从药用亲缘学的角度来观察, 可以划分为4个独立的小科, 即南天竹科Nandinaceae、小檗科Berberidaceae(狭义)、狮足草科Leonticaceae和鬼臼科Podophyllaceae。     

小型哺乳动物种群调节中社会行为与亲缘结构联动机制研究进展

小型哺乳动物种群波动的内在机制备受生态学家关注。随着多态行为假说和亲缘选择理论的提出,社会行为-亲缘关系整合驱动种群波动逐渐成为小型哺乳动物种群生态学和行为生态学研究的前沿问题之一。然而,关于亲缘选择及其相关联的社会行为在种群波动中的内在联动机制研究较少,现有的理论和经验数据尚存分歧。本文简要介绍了研究亲缘关系和社会行为的新方法即社会网络分析,回顾了社会行为-亲缘结构相关理论及其亲缘效应假说,着重评述了种群调节中由物种或环境差异及熟悉性导致的社会行为与亲缘结构联动模式的不同表现,并提出未来研究应当综合考虑多个环境因子、野外调查与遗传数据相结合及考虑研究对象的个性特征。     

叉尾斗鱼种群遗传变异与亲缘地理

通过分析采自珠江、鉴江、漠阳江、赣江、韩江、黄冈河、九龙江和闽江8个流域23个采样点121尾叉尾斗鱼mtDNA控制区3'端和临近序列共400bp,研究其种群遗传变异和亲缘地理格局。所分析序列只有13个变异位点,共有11个单倍型,碱基序列总的单倍型多样性为0.576,核苷酸多样性为0.00818,均较低。珠江流域存在群体内独有单倍型,有两个广布单倍型H1和H2,分别占所有样品的19%和62%。最小进化网络图显示单倍型没有明显的亲缘地理格局,呈星状发散,H1和H2处于中心。AMOVA分析显示变异主要来自地理区内群体间,歧点分布和中性检测显示叉尾斗鱼并未经历种群扩张。结果表明叉尾斗鱼种群遗传多样性很低且存在地理差异;各流域个体呈混杂分布格局,现有群体可能在珠江流域有东西两个起源;推测种群最近经历严重瓶颈效应。