【摘 要】
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适应性进化是有机体在长期的自然选择过程中,自身形态和生理生化特征发生改变以适应不同环境的过程。生活史特征和器官大小在两栖动物的环境适应性进化研究中扮演了重要角色。本研究以牟定（101°33′E,25°17′N,海拔1771 m）、弥渡（100°28′E,25°20′N,海拔1673 m）、屏边（103°41′E,22°59′N,海拔1043m）、平江（108°23’E,25°58’N,海拔276
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适应性进化是有机体在长期的自然选择过程中,自身形态和生理生化特征发生改变以适应不同环境的过程。生活史特征和器官大小在两栖动物的环境适应性进化研究中扮演了重要角色。本研究以牟定（101°33′E,25°17′N,海拔1771 m）、弥渡（100°28′E,25°20′N,海拔1673 m）、屏边（103°41′E,22°59′N,海拔1043m）、平江（108°23’E,25°58’N,海拔276 m）和沅陵（110°24’E,28°26’N,海拔120 m）5个地区的黑眶蟾蜍（Duttaphrynus melanostictus）种群作为研究对象,比较研究了5个不同地理种群身体大小、年龄结构和器官大小（心脏、肺、肝脏、胆囊、肾脏、脾脏、消化道、睾丸、脑和四肢肌肉）的差异,试图探讨黑眶蟾蜍的环境适应性。对5个不同地理种群的身体大小和年龄结构的研究显示,雌雄个体的身体大小在种群水平上存在显著差异,且雌性和雄性个体的身体大小与海拔和纬度均显著正相关。考虑到身体大小和年龄呈显著性正相关（雄性:r=0.424,P<0.001;雌性:r=0.939,P<0.001）。当控制了年龄的影响时,雌性和雄性个体的身体大小在海拔（雄性:F4,113=132.486,P<0.001;雌性:F3,35=3.974,P=0.028）和纬度（雄性:F4,113=104.882,P<0.001;雌性:F3,35=3.360,P=0.047）的地理梯度差异依然显著。即黑眶蟾蜍身体大小的地理变异符合贝格曼定律。这一结果表明,为了抵御高海拔/纬度的严寒气候,黑眶蟾蜍会像许多恒温动物和两栖动物一样,通过增大体型来适应环境的变化。对5个不同地理种群雄性个体的器官大小的研究显示,心脏、肺、胆囊、肝脏、脾脏、肾脏、消化道、睾丸和脑的相对大小在种群水平上差异显著（F≥3.460,P<0.005）。但是,用线性混合模型（Linear mixed models,LMMs）检测器官大小在地理梯度上的变异时,仅发现肺（F=1.697,P=0.014）和睾丸（F=1.719,P=0.032）的相对大小与海拔呈显著的正相关。这一结果表明,较大的肺可能有利于个体适应高海拔/纬度地区的低氧环境;较大的睾丸可能是为了增加繁殖投入,从而获得繁殖上的成功。对5个不同地理种群的四肢肌肉的研究显示,当控制了身体大小的影响时,雄性的身体大小明显影响前肢肌肉（F1,116=31.865,P<0.001）和后肢肌肉（F1,116=71.040,P<0.001）,且海拔对前肢肌肉（F4,113=26.465,P<0.001）和后肢肌肉（F4,113=8.094,P<0.001）的影响极显著。雌性的身体大小明显影响前肢肌肉（F1,37=5.118,P=0.029）和后肢肌肉（F1,37=4.398,P=0.044）,但是,海拔对雌性前肢肌肉（F2,36=1.508,P=0.236）和后肢肌肉（F2,36=1.489,P=0.240）的影响不显著。表明黑眶蟾蜍雄性个体的四肢肌肉在海拔梯度上存在明显的地理变异,并且四肢肌肉的质量会随着海拔梯度的增加而增大。在高海拔地区具有气候多变和食物资源匮乏等恶劣条件,黑眶蟾蜍需要具有相应的适合度特征,来增强运动和觅食能力。此外,两性前肢肌肉的性别差异在种群中存在差异（F1,149=4.253,P=0.041）,且雄性显著大于雌性。这可能与雄性的抱对行为有关,更大的前肢肌肉有利于在抱对过程中抱住雌性个体。总之,本研究为研究两栖动物沿海拔和纬度梯度的适应性进化提供了一定的理论支撑。
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