新奇事物对白眉姬鹟(Ficedula zanthopygia)孵化期离巢时间的影响

尹君龙，鄂明菊，李旭东，汪刘芳，王海涛，易国栋

(1.吉林师范大学生命科学学院，吉林 四平 136000； 2.长春师范大学生命科学学院，吉林 长春 130032； 3.东北师范大学生命科学学院，吉林省鸟类生态与保护遗传工程实验室，吉林 长春 130024)

个性被定义为生物体随时间和环境变化而产生的个体间一致性的行为差异[1]，许多动物具有个性，如无脊椎动物[2]、哺乳动物[3]、两栖类动物[4]、鸟类[5]等.个性可分为勇敢性、探索性、攻击性、社会性和活跃性等[6]，勇敢性是指个体对风险情况的反应，包含勇敢和害羞两种相反的极端个性[7]；探索性体现了动物对陌生环境的探索程度[8]；攻击性是指动物攻击同种其他个体的情况[6]；社会性指的是动物对同种其他个体(除攻击行为)存在的反应[6]；活跃性是指动物对无风险、无新奇事物存在情况下活动的整体水平[9].不同个性的鸟类对新奇事物的行为反应不同，害羞个体会规避新奇事物，勇敢个体倾向于接受新奇事物[7].

孵化期是影响鸟类繁殖适合度的重要时期，雌鸟的坐巢孵化时间直接影响其繁殖的成功与否[10-12].新奇事物的出现可能会影响亲鸟的孵化行为，从而影响其繁殖功效[5，7].有研究[7]表明，雌性大山雀面对摆放在巢附近的小型玩偶时，会由于自身的恐惧而减少坐巢孵化时间，进而导致孵化率降低.目前，影响鸟类孵化期离巢时间的研究多集中在繁殖投入[7]、身体质量[13]、环境条件[14]和婚配交配[15]等方面，新奇事物对其离巢时间的影响研究较少[5，7].

白眉姬鹟(Ficedulazanthopygia)，隶属于雀形目(Passeriformes)、鹟科(Muscicapidae)、姬鹟属(Ficedula)[16]，为食虫类小型迁徙鸟，多栖息于郁闭度较大的针叶林或阔叶林中，常单独或成对活动，多在树冠下层低枝处活动和觅食，性胆怯而机警[17].白眉姬鹟主要分布于欧亚大陆，广布于我国东北、华北、华东和华中地区[18].本研究通过野外操控实验，探讨了新奇事物对白眉姬鹟孵化期离巢时间的影响.

1 研究区域

左家自然保护区位于吉林省中部的吉林市昌邑区左家镇(E 126°00′～126°09′，N 44°01′～44°06′)，是长白山山脉向西部松嫩平原过度的低山丘陵地带，海拔200～544 m，面积约60 km2.保护区植被主要是山地次生落叶阔叶林和部分人工落叶松林，主要乔木有蒙古栎(Quercusmongolicus)、黑桦(Betuladahurica)、糠椴(Tiliamandshurica)、水曲柳(Fraxinusmandschurica)等；灌木以榛(Corylusheterophyllafisch)、刺五加(Acanthopanaxsenticosus)为主；草本植物以菊科(Compositae)和禾本科(Gramineae)植物为主.

2 研究方法

2.1 数据采集

2019年3月中旬，在研究区内选择植被状况良好的研究样地，通过悬挂木板式人工巢箱招引白眉姬鹟开展研究.巢箱内部大小为12.5 cm×12.5 cm×25 cm，巢箱前壁上方1/3处设有直径为4 cm的圆形巢口.巢箱之间的间距为20～50 m，悬挂树种和洞口方向随机选择，悬挂高度为3～5 m.

4月末至7月初，每隔2～3 d对工巢箱进行一次检查，监测白眉姬鹟的占用情况，记录首枚卵产期、窝卵数、孵化日期和出雏日期等繁殖数据.雏鸟6～7日龄时，采用“挡板法”对成鸟进行捕捉，使用游标卡尺测量雌、雄鸟的喙长、跗跖长、中指长、翅长、尾长和体长，利用电子天平测量体重；采用非损伤取样法收集成鸟和雏鸟的血液样品.

2.2 新奇事物反应实验

新奇事物反应实验于白眉姬鹟雏鸟进入孵化期后开展.当成鸟飞离巢箱后，在巢箱内安装微型广角摄像头(品泽，PD6)，同时将红色或黄色的硬塑料旗帜(148 mm×105 mm)插在巢箱上方，用以测试白眉姬鹟雌鸟对新奇事物的反应，之后开始监测雌鸟离巢时间.将40 min定为一个实验周期[12]，记录一个实验周期内雌鸟是否返巢.若实验周期内雄鸟先返回巢，无论雌鸟是否返巢，都认为雌鸟不接受新奇事物带来的风险，视为未返巢[19].

为了检验实验的可重复性，次日选择与第一天相同的时间段进行重复实验，但使用的旗帜颜色与第一天不同，以避免雌鸟出现习惯化反应对实验产生影响.随机选取实验巢进行对照，对照实验仅安装针孔摄像头，巢箱上方未插旗帜.

2.3 父权鉴定

利用全血DNA试剂盒(上海生工有限公司)指导的方法提取白眉姬鹟DNA，根据已发表的斑姬鹟和领姬鹟等相关文献共查找了14个微卫星位点，通过预实验筛选了10个多态性较高的位点(Fhy463、Fhy341、Fhy321、Fhy429、Fhy458、Fhy415、Fhy453、Fhy344、Fhy444和Fhy450)用于父权鉴定[20].

2.4 数据分析

利用Cervus 3.0 软件对34巢白眉姬鹟的子代进行父权分析.采用广义线性模型中的泊松分布分析婚外子代对雌性成鸟离巢时间的影响，是否存在婚外子代为自变量(是为1，否为0).为了控制孵化指标、身体条件和环境条件变化所引起的行为差异，将首枚卵日期、窝卵数、身体质量和一天中的测试时间[7](返巢因素)加入广义线性混合模型，离巢时间为因变量，返巢因素为自变量，利用曼-惠特尼U检验分析影响雌鸟返巢的因素.本文数值均以平均值±标准误表示，双尾检验，显著水平为P<0.05，极显著差异水平为P<0.01.采用威尔科克森符号秩检验和斯皮尔曼等级相关分析，分析实验组和对照组间的差异及相关性，确定实验的重复性.雌雄鸟的身体质量用体重/跗跖长的比值[21]表示.本研究利用SPSS 21.0和R 3.6.1(http：//www.r-project.org)软件进行数据统计分析.

3 研究结果

实验组雌鸟返巢(n=33)时间显著长于对照组(n=7)(曼-惠特尼U检验：Z=-4.034，P<0.001).重复实验中，两组雌鸟返巢时间的潜伏期无显著差异(威尔科克森符号秩检验：Z=47.50，P=0.962，n=21).

实验组33只雌性白眉姬鹟的首枚卵产期(估计值=-0.028，标准误差=0.008，Z=-3.436，P<0.001)和身体质量(估计值=-1.717，标准误差=0.535，Z=-3.210，P<0.001)对离巢时间存在显著影响，窝卵数(估计值=0.027，标准误差=0.067，Z=0.393，P=0.694)对离巢时间无显著影响.

实验组33只雌鸟中的22只在实验时间内返回原巢，11只未返巢，返巢和未返巢雌鸟的窝卵数(U=107.5，W=360.5，Z=-0.591，P=0.611)、首枚卵产期(U=107.0，W=173.0，Z=-0.536，P=0.611)和身体质量(U=93.0，W=159.0，Z=-1.069，P=0.229)之间均无显著差异.

对照组(n=7)雌鸟日觅食时间为(7±4)min/次，33只雌鸟中有6巢恢复孵化时间短于7 min，短于7 min孵化的个体与高于7 min孵化个体的窝卵数(U=49.5，W=64.5，Z=-1.180，P=0.314)、首枚卵产期(U=46.5，W=452.5，Z=-1.184，P=0.247)和身体质量(U=47.0，W=62.0，Z=-1.155，P=0.268)之间均无显著差异.

实验组29巢繁殖成功，其中17巢存在婚外子代，巢中是否存在婚外子代对雌性成鸟离巢时长无显著影响(广义线性模型：估计值=-0.144，标准误差=0.085，Z=-1.701，P=0.089，n=29).

4 讨论

鸟类繁殖具有很强的季节性，在最适当的时间进行繁殖的鸟类会获得最佳的繁殖适合度[22-24].首枚卵产期早的鸟类可以提高种群的繁殖成功率[23].为缩短孵化期时间，白眉姬鹟雌性成鸟几乎全天都在坐巢孵卵[25]，只在面临不确定风险时离巢，时间长短因个体个性而异[7].本文的研究发现，白眉姬鹟首枚卵产期与孵化期遭遇新奇事物后离巢的时间呈负相关关系，繁殖较早的雌鸟在孵化期遇到新奇事物时，多表现出离巢时间更长，甚至40 min不回巢，可能是较早进入孵化期的成鸟面临不确定风险时有更多的时间用于规避风险，因此，倾向于选择自我生存[26]，而不是直面风险.

白眉姬鹟为雌鸟单独孵化，孵化期消耗的能量更大[27].本文的研究发现，雌鸟身体质量与离巢时间呈负相关，可能是身体质量大的雌鸟倾向于将能量投入到孵化和育雏等方面[28]，所以面临新奇事物时表现出离巢时间短的现象[29-30].然而，与本文的研究结果不同，最近研究[31]发现身体质量较大的雄性大山雀个体在面临捕食者存在时，更愿意规避风险，这可能是不同性别的个体在行为上的本质性差异所致[32]，抑或是面临新奇事物和捕食者时受到的压力源不同从而表现出不同行为的现象[5].因此，身体质量的大小会影响鸟类勇敢性行为的发生.

新奇事物恐惧行为实验中，33%的白眉姬鹟雌鸟在40 min内未回巢，18%的雌鸟在觅食时间内提前回巢，这与前人对大山雀的研究结果[7]相似.但在本研究中，未找到导致雌鸟回巢和快速恢复孵化的具体原因，推测可能是生境中的其他因素对白眉姬鹟雌鸟出现了行为干扰所致，如鸟的社会性[19]、环境信息[33]、人类游憩和对捕食者的躲避等.所以，个性研究实验应尽可能在无风险和非新颖的环境中开展[6].

研究发现个性相似的鸟类个体配对(害羞-害羞或勇敢-勇敢)后社会配偶更容易发生婚外交配[34]，而且具有相似个性的个体更容易配对，因为个性相似可能会减少双亲在投入方面的冲突[35].有研究[16]表明，雄性鸟类发现配偶存在婚外交配行为后，将会减少对子代的投入.本文的研究表明，是否存在婚外子代对雌鸟离巢时长无显著影响，可能的原因是其巢内所有子代均为亲生，且其自身发生婚外交配有助于增加子代适合度[16]，不会因为自身发生婚外交配而减少孵化投入.

鸟类个性测试最好在一个人为的、标准化的环境中进行[8].但是这种实验方法具有局限性，该实验需要将鸟类囚禁很长时间，无法真实还原鸟类在野外的行为表现.此外，实验室中是无法模拟鸟类繁殖期的生理及行为需求，例如鸟类只在繁殖期发生的一些繁殖行为[17，25]，所以开发野外个性测量实验尤为重要.对于夏候鸟而言，繁衍后代是雌鸟生活史中极为重要的一环，新奇事物的出现会影响其孵化行为，进而产生个体间的行为差异.本实验沿用了目前较为新颖的野外试验方法测试了鸟类个体个性[5，7]，结果支持不同个性雌鸟在孵化期面临风险时的回巢时间差异[7]，同时丰富了首枚卵产期和身体质量对回巢时间影响方面的内容.