Correlated evolution of morphology and vocal signal structure in Darwin's finches

Speciation in many animal taxa is catalysed by the evolutionary diversification of mating signals. According to classical theories of speciation, mating signals diversify, in part, as an incidental byproduct of adaptation by natural selection to divergent ecologies, although empirical evidence in support of this hypothesis has been limited. Here I show, in Darwin's finches of the Galápagos Islands, that diversification of beak morphology and body size has shaped patterns of vocal signal evolution, such that birds with large beaks and body sizes have evolved songs with comparatively low rates of syllable repetition and narrow frequency bandwidths. The converse is true for small birds. Patterns of correlated evolution among morphology and song are consistent with the hypothesis that beak morphology constrains vocal evolution, with different beak morphologies differentially limiting a bird's ability to modulate vocal tract configurations during song production. These data illustrate how morphological adaptation may drive signal evolution and reproductive isolation, and furthermore identify a possible cause for rapid speciation in Darwin's finches.     

金线侧褶蛙的两性异形及雌性繁殖特征的研究

测定了金线侧褶蛙成体的8个主要形态指标和雌体的怀卵量．结果表明。各形态指标均与体长呈正相关，金线侧褶蛙雌体的体长和体重均显大于雄体．以体长为协变量的协方差分析表明。只有雄体的鼓膜径显大于雌体．而头长、头宽、眼径、前肢长和后肢长不存在明显的两性差异．雌蛙怀卵量与自身体重和体长成正相关．表明该蛙通过增加个体大小增加繁殖输出．     

不同生长时期大菱鲆(Scophthalmus maximus)形态性状与体质量的通径分析及曲线拟合研究

【目的】深入了解不同生长时期大菱鲆(Scophthalmus maximus)形态性状与体质量之间的关系,确定适于大菱鲆人工选育的主要测量指标。【方法】应用相关性分析、通径分析和多元回归分析方法对大菱鲆6月龄幼鱼及14月龄成鱼全长(TL)、体长(BL)、头长(HL)、体高(BD)、尾柄宽(THH)、体厚(BW)和体质量(BM)7个性状进行分析,同时通过曲线拟合分析获得形态性状与体质量之间的最佳拟合模型。【结果】不同生长时期,大菱鲆各形态性状与体质量的相关性均达到极显著水平(P0.01)。6月龄阶段,全长(TL)、体高(BD)、体厚(BW)、头长(HL)的直接通径系数达到显著水平(P0.05);14月龄阶段,全长(TL)、体厚(BW)、尾柄宽(THH)的直接通径系数达极显著水平(P0.01),并建立2个生长时期不同性状对体质量的回归方程。6月龄阶段,进入回归方程的各形态性状与体质量(BM)的最优曲线拟合模型均为线性函数模型;14月龄阶段,进入回归方程的各形态性状与体质量(BM)的最优曲线拟合模型均为幂函数模型。【结论】不同时期,影响大菱鲆体质量的主要形态性状不同,且各形态性状对大菱鲆体质量的作用效果也不尽相同,适用的最优拟合模型也不同。建议将全长(TL)(6~14月龄)作为幼鱼与成鱼阶段的主要育种目标性状,同时幼鱼阶段辅以体高(BD)、体厚(BW)和头长(HL)作为参考性状,成鱼阶段辅以体厚(BW)和尾柄宽(THH)为参考性状,从而有效提高大菱鲆的选育效率,为大菱鲆选育提供测量指标与理论支持。     

黄颡鱼形态性状对体重的影响效果分析

选取了初孵仔鱼100日龄的黄颡鱼526尾,测定了全长、体长、尾柄长、尾柄高、体高、头长、头宽和体重等8项性状。采用相关分析、通径分析和多元回归分析方法对黄颡鱼8个形态性状与体重进行相关性分析。剔除了对体重影响不显著的尾柄长,计算了其他性状为对体重的相关系数、通径系数、决定系数及相关指数等,并建立所测性状对体重的回归方程。结果显示:黄颡鱼所测7个形态性状与体重的相关系数均为极显著水平(P0.01);而剔除尾柄长后,其余性状对体重的通径系数也均达到极显著水平;所选形态性状对体重的决定系数为R2=0.915,表明主要自变量都已被纳入。通过直接作用与间接作用的分析,明确全长、体长与头长是影响体重的主要自变量,其中体长的作用最大。     

衢州中国石龙子形态特征和雌体繁殖输出

通过报道浙江衢州中国石龙子成体形态特征的两性异形和雌体繁殖输出，测定了雌雄两性个体的体长、体重、头长和头宽、附肢长和腹长，除腹长无显著两性差异外，其他形态特征均表现为雄性个体大于雌性个体。衢州种群雌体年产单窝卵，平均窝卵数，窝卵重和平均卵重分别为16．8，8．767g和0．589g．     

G7代二龄泥蚶生长性状的相关性和通径分析

为了探讨连续选育多代以后泥蚶形态性状对全重和软体部重的影响,采用相关分析、通径分析对330个2龄“乐清湾1号”泥蚶的壳长L、壳高H、壳宽W、全重Y1和软体部重Y2等5个性状指标进行分析,并建立形态性状对全重、软体部重的最优回归方程。结果显示:1）所测5个数量性状之间的相关系数均达到极显著水平（P＜0.01）,壳宽与全重的相关系数最大（0.952）,壳长与软体部重的相关系数最大（0.928）。2）通径分析结果显示,壳宽对全重的直接影响最大（0.479）,是影响全重的主要因素;壳长和壳高主要通过壳宽间接影响全重,是影响全重的次要因素;对软体部重的直接影响最大的是壳长（0.415）,其次是壳宽（0.390）,两者是影响软体部重的主要因素。3）用多元回归分析方法建立壳长、壳高、壳宽估计全重和软体部重的最优回归方程:Y1=-18.798+0.265L+0.294H+0.646W;Y2=-7.194+0.143L+0.088H+0.203W。     

Undesirable evolutionary consequences of trophy hunting

Phenotype-based selective harvests, including trophy hunting, can have important implications for sustainable wildlife management if they target heritable traits. Here we show that in an evolutionary response to sport hunting of bighorn trophy rams (Ovis canadensis) body weight and horn size have declined significantly over time. We used quantitative genetic analyses, based on a partly genetically reconstructed pedigree from a 30-year study of a wild population in which trophy hunting targeted rams with rapidly growing horns, to explore the evolutionary response to hunter selection on ram weight and horn size. Both traits were highly heritable, and trophy-harvested rams were of significantly higher genetic 'breeding value' for weight and horn size than rams that were not harvested. Rams of high breeding value were also shot at an early age, and thus did not achieve high reproductive success. Declines in mean breeding values for weight and horn size therefore occurred in response to unrestricted trophy hunting, resulting in the production of smaller-horned, lighter rams, and fewer trophies.     

Rapid evolution of male reproductive genes in the descent of man

A diverse body of morphological and genetic evidence has suggested that traits pertaining to male reproduction may have evolved much more rapidly than other types of character. Recently, DNA sequence comparisons have also shown a very high level of divergence in male reproductive proteins between closely related Drosophila species, among marine invertebrates and between mouse and rat. Here we show that rapid evolution of male reproductive genes is observable in primates and is quite notable in the lineages to human and chimpanzee. Nevertheless, rapid evolution by itself is not necessarily an indication of positive darwinian selection; relaxation of negative selection is often equally compatible with the DNA sequence data. By taking three statistical approaches, we show that positive darwinian selection is often the driving force behind this rapid evolution. These results open up opportunities to test the hypothesis that sexual selection plays some role in the molecular evolution of higher primates.     

钝缀锦蛤选育群体F2生长性状相关性及遗传力分析

为开展钝缀锦蛤早期群体选育,通过生长性状研究群体选育的潜力,以经1代群体选育钝缀锦蛤(Tapes dorsatus)为亲本,通过阶段性移养的方式建立7个半同胞家系和混养F_2闭锁群体,分析12月龄和18月龄F_2群体的生长性状相关性,基于约束极大似然法(Restricted Maximum Likelihood,REML)估算12月龄钝缀锦蛤生长性状遗传力。结果显示钝缀锦蛤生长性状相关性达到极显著水平(P0.01)。根据多元回归分析结果,12月龄F_2群体壳长、壳高和壳宽对体质量直接作用为0.377,0.370,0.276;18月龄F_2群体壳长、壳高和壳宽对体质量直接作用为0.389,0.361,0.351。2个阶段壳体性状对体质量的直接作用相近,且直接作用大于间接作用,壳长对体质量直接作用最大。相比12月龄,8月龄F2群体壳宽对体质量的直接作用提高。12月龄和18月龄F2群体壳长(x_1)、壳高(x_2)、壳宽(x_3)对体质量(y)的回归方程分别为y=-48.724+0.513x_1+0.754x_2+0.882x_3(R~2=0.848)和y=-94.689+0.772x_1+1.141x_2+1.608x_3(R~2=0.864)。估算壳长、壳高、壳宽、体质量半同胞个体遗传力分别为0.14±0.16、0.10±0.08、0.49±0.28、0.29±0.14,壳宽的遗传力最高,表明壳宽是钝缀锦蛤选育的首选性状。本研究结果为钝缀锦蛤群体选育提供基础数据。     

"利己、利他与互利":达尔文进化论的新发展——纪念《物种起源》发表150周年

达尔文自然选择学说揭示了生物有机体的竞争进化,却无法解释个体间的利他与合作行为.20世纪下半叶,随着生物学家对动物利他与合作行为的研究,逐渐揭示了生物有机体利己与利他、竞争进化与合作进化的关系,进一步补充和完善了自然选择学说,推动了达尔文进化论的新发展.     

Ecology: Darwin's naturalization hypothesis challenged

Naturalized plants can have a significant ecological and economic impact, yet they comprise only a fraction ot the plant species introduced by humans. Darwin proposed that introduced plant species will be less likely to establish a self-sustaining wild population in places with congeneric native species because the introduced plants have to compete with their close relatives, or are more likely to be attacked by native herbivores or pathogens, a theory known as Darwin's naturalization hypothesis. Here we analyze a complete list of seed-plant species that have been introduced to New Zealand and find that those with congeneric relatives are significantly more, not less, likely to naturalize--perhaps because they share with their native relatives traits that pre-adapt them to their new environment.     

二棱大麦数量性状相关遗传力和选择指数分析

以15个二棱大麦品种(系)为材料,用相关遗传力研究大麦数量性状的相关遗传,并计算分析籽粒产量和产量构成性状所组合的各种选择指数。结果表明:各性状与单株粒重的相关遗传力均低于单株粒重的遗传力,因而仅利用一个性状作间接选择的效率比对单株粒重作直接选择的效率低,在构成大麦产量的三要素中,着重提高单株穗数对产量的选择效率为最大;高产育种同时考虑与产量显著相关的性状比单纯对产量选择的效果好,其中以单株穗数、每穗粒数和籽粒产量结合起来选择的效果最佳。本文并对相关遗传力在相关遗传变异分析中的应用进行了讨论。     

去势对成年雄性斑胸草雀HVC-RA突触可塑性的影响

应用在体电生理方法研究了去势前后成年雄性斑胸草雀发声运动通路中HVC-RA 突触的可塑性变化,进一步探讨雄激素在调节鸣唱行为中的作用和机制.结果表明:低频刺激可引起 HVC-RA突触群体峰电位幅度的短时程抑制(Short-term depression, STD),高频刺激可引起群体峰电位幅度的长时程抑制(Long-term depression, LTD).而去势后30 d,鸣曲稳定时再给予同样的条件刺激,发现无论低频或高频刺激,HVC-RA 突触的短时程抑制和长时程抑制现象同时消失.研究结果显示:鸣曲稳定性可能依赖于HVC-RA通路的突触可塑性,雄激素在维持鸣曲稳定过程中发挥重要作用.     

成年斑胸草雀弓状皮质栎核投射神经元电生理特性的性别差异

利用离体脑片膜片钳技术检测RA投射神经元电生理活动的主动和被动特性，对其性别差异进行探讨.结果发现鸣禽RA投射神经元电生理特性在发放频率和诱发动作电位幅值方面存在明显的性别差异.     

钙激活的大电导钾离子通道在成年斑胸草雀脑中的分布

BK 通道，即钙离子激活的大电导钾离子通道，它通过产生快速的后超极化（fA HP）来控制动作电位的持续时间、发放频率。为研究BK通道在鸣禽鸣唱学习中的作用提供形态学依据，用免疫组化法观察了BK通道在成年雄性斑胸草雀脑中的分布。证实了其在端脑、基底节纹状体、中脑、小脑等脑区都有广泛的表达，其中 RA、HVC、LM AN、X区、DM 等与鸣唱系统相关的核团都有显著的表达。这暗示了BK通道可能与鸣禽鸣唱信息整合、听觉反馈、鸣曲可塑性和稳定性以及呼吸调节都有密不可分的联系。     

粤西21个桉树无性系早期性状遗传变异分析和无性系综合选择

【目的】研究桉树无性系的遗传变异,筛选适合粤西地区速生丰产且抗风能力强的桉树优良无性系品系,为桉树多树种多品系营林选育良种提供科学依据。【方法】在雷州半岛开展21个桉树无性系生长对比试验,调查生长、形态及抗风等性状,对不同性状进行方差分析,并估算不同无性系各性状重复力、变异系数和性状间相关系数等遗传参数,最后采用选择指数法对参选无性系进行多性状综合选择。【结果】生长、形态和抗风性状在桉树无性系间存在极显著差异; 树高、胸径、单株材积、枝下高、冠幅、干形及分枝的无性系重复力均大于0.5,为中强度遗传,性状稳定性高; 表型变异系数的变异幅度为14.67%～51.06%,遗传变异系数为12.16%～44.53%,单株材积、枝下高、冠幅的变异系数较其他性状的大。参选桉树无性系的树高、胸径和单株材积之间有极显著的相关关系。以选择指数法综合各性状表现,选出整体表现优于对照华桉1号的28#、2#、JJ144 3个无性系。【结论】在经历多次台风危害之后,初步选出生长、形态和抗风性能在雷州地区表现良好的桉树无性系28#、2#、JJ144,可作为后续良种选育的基础。     

红树林人工湿地生态养殖黄鳍鲷形态性状对体质量的影响

为了解红树林人工湿地生态养殖黄鳍鲷（Sparus latus）形态性状对生长发育的影响及内在联系,采用相关性分析、主成分分析、通径分析及多元回归分析对其常规形态指标进行研究。结果显示,黄鳍鲷体质量（Y）与各形态性状间均呈极显著正相关关系（P<0.01）,体高（X₆）与体质量（Y）的相关性系数最大（0.937）,头长（X₂）与体质量（Y）的相关性系数最小（0.549）。主成分分析发现黄鳍鲷主要表现为整体结构的协同生长发育。通径分析表明体高（X₆）对体质量（Y）的直接作用最大（0.424）,其后依次为体长（X₈）、尾柄高（X₇）和躯干长（X₃）。决定系数显示,体高（X₆）和体长（X₈）对体质量（Y）的共同决定系数最大（0.223）,表明体高和体长可以较好地表征体质量;体高（X₆）、体长（X₈）、尾柄高（X₇）和躯干长（X₃）4个性状共同决定系数的总和为0.954,表明这4个性状是影响体质量的主要性状。通过逐步回归分析建立多元回归方程：Y=-244.020+22.019X₆+6.892X₈+35.383X₇+5.535X₃。以上结果表明,红树林人工湿地生境生长的黄鳍鲷在养殖及选育过程中应以体高、体长、尾柄高和躯干长作为主要测量形态指标。     

以极低密度脂蛋白为指标选育低胆固醇蛋鸡品系

以血浆极低密度脂蛋白(VLDL)为间接选择指标,对蛋鸡血浆VLDL浓度进行双向选择.经过两个世代的选择,在测定第一和第二世代母鸡血浆VLDL浓度及各相关性状值的基础上,估计了部分性状间的相关系数.结果为：血浆高VLDL浓度组母鸡的腹脂重、腹脂含量、蛋黄重、蛋黄比例、全蛋胆固醇总量和全蛋胆固醇含量等虽略高于血浆低VLDL浓度组,但不同处理之间的差异未达到显著水平（p>0.05）.而血浆低VLDL浓度组母鸡的体重、蛋白重和蛋重则相应提高,其中蛋黄比例的差异在第一、第二世代分别达到显著（p<0.05）和极显著水平（p<0.01）.血浆VLDL浓度与蛋重、蛋白重呈负遗传相关,而与体重、腹脂重、蛋黄重、蛋黄比例、全蛋胆固醇总量和全蛋胆固醇含量呈正遗传相关.实验结果表明,血浆VLDL浓度作为间接性状对全蛋胆固醇含量进行选择,来培育生产低胆固醇蛋的蛋鸡品系具有可行性.