7月12日，国际知名学术期刊Science Advances在线发表了四川农业大学生命科学学院动物适应性表型与基因组演化团队熊鹰副教授合作的最新研究成果，揭示了岛屿鸟类和哺乳动物向慢生活节奏的代谢策略具有趋同演化现象，成功解答了“生活史权衡的生理基础是什么？”这一困扰生态学家几十年的难题，为不同代谢模式的动物类群保护策略的制定奠定了重要理论基础。
图1 Science Advances在线刊发熊鹰团队研究成果
岛屿因其面积小、隔离度高以及气候温和等特点，成为生态学、生物地理学和演化生物学的理想研究场所。岛屿上的物种在体型、大脑容量以及飞行能力等方面与大陆物种有明显差异，这些独特特征被统称为岛屿综合征，其中多数特征与能量代谢密切相关，其与生活史一起决定了这些物种生活的节奏。通常情况下，岛屿环境的食物资源较为稀缺，种间竞争和捕食压力相对较低；因此，动物可能会演化出更为缓慢的生活史策略。然而，岛屿脊椎动物的代谢与生活史之间的进化权衡以及这些权衡对灭绝脆弱性的影响，至今仍未被充分理解。鉴于此，2013年英国生态学协会在其公布的“100个最重要的生态学基础问题”中，特别列出“生活史权衡的生理基础是什么（What are the physiological bases of life-history trade-offs?）”这一困扰生态学家几十年的难题。
图2 岛屿物种代谢特征的潜在演化路径
为回答这一难题，熊鹰研究团队构建了2813种四足脊椎动物的代谢数据库，包括695种变温动物和2118种恒温动物，并利用系统发育与演化路径分析等方法揭示了岛屿鸟类和哺乳动物向慢生活节奏的代谢策略具有趋同演化现象（图3）。研究表明，岛屿恒温动物演化出了更慢的代谢率和更长的世代时间，而岛屿变温动物中并未观察到类似的代谢策略。研究还发现，这种慢生活节奏的趋同代谢特征加剧了岛屿特有物种在面对入侵物种和其他人为威胁时的灭绝风险，表明生理性状在物种生存与灭绝中扮演重要角色。该研究结果对于理解与岛屿综合症相关的生理适应以及针对不同代谢模式的动物类群制定保护策略具有重要意义。同时，该研究也解答了“生活史权衡的生理基础是什么（What are the physiological bases of life-history trade-offs?）”这一重要的生态与演化生物学难题。
该研究成果受到世界知名科普杂志Scientific American（科学美国人）报道（https://www.scientificamerican.com/article/why-animals-living-on-islands-are-at-greater-risk-of-extinction/）。
图3 岛屿物种代谢率演化的生态机制
我院青年教师熊鹰、本科生张一舟和德国莱布尼茨进化与生物多样性研究所Roberto Rozzi博士为共同第一作者；熊鹰和中国科学院动物研究所雷富民研究员为共同通讯作者。此外，西藏农牧学院范丽卿副教授、陕西省动物研究所赵吉东博士、河北师范大学李东明教授、海南师范大学刘景博士等参与了部分工作。该研究获得了国家自然科学基金青年项目与四川农业大学人才引进项目等经费的资助。
论文全文：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adm8240
四川农业大学鸟类学研究历史久远，早在1963年我校鸟类学科高级专家李桂垣教授及其团队对雅安鸟类进行了全面、系统的记录，拉开了我国学者对四川鸟类开展独立研究的序幕。1995年，李桂垣教授发现并命名四川旋木雀新种，打破沉寂60多年的历史，成为中国人独立发现并命名的第二个鸟种；四川农业大学标本馆现存上万只鸟类标本，成为西南地区最大的鸟类标本库之一（图4）。近年来，我校在鸟类研究持续取得新进展，建立了鸟类“3D”数字化标本库，为鸟类研究和生态保护提供了独特的数据资源；不仅了丰富中国鸟类学的知识库，而且对生物多样性保护和生态安全提供了坚实的科学支撑，彰显了我校在生物多样性研究领域的积极贡献。
图4 上世纪60年代李桂垣教授（中）、张清茂（左）和张瑞云（右）观察鸟类标本
