摘要
行为是动物对环境中生物和非生物因素动态适应的外在表现,其发生原因与功能是动物行为生态学的研究重点。食土行为(Geophagy、Soil-eating或Earth-eating)是指动物有意识地摄入土壤(Soil)、黏土(Clay)、蚁冢/丘(Earthenmounds)等地表物质的行为,可见于鸟类、哺乳类等陆生脊椎动物。该行为具有补充矿物质元素、吸附植物次生代谢物及缓解肠胃不适等适应性功能,但综合性研究相对较少。本研究以中国特有的猕猴亚种——太行山猕猴(Macacamulattatcheliensis)为对象,通过分析其食土行为发生规律、土壤特征、肠道和取食土壤微生物的关联等,探究猕猴食土的功能生态。本研究的主要内容和结果如下: 1太行山猕猴食土行为的发生规律 2022年1~12月,采用扫描取样法和瞬时记录法,记录太行山猕猴WLK-1A群竞争、觅食、食土、理毛、移动、玩耍和休息行为数据,并分析食土行为发生规律。主要结果为:1)各行为类型时间占比由高到低依次为休息(34.26±14.7%)、理毛(22.1±16.93%)、觅食(19.92±14.04%)、移动(16.06±12.42%)、玩耍(4.47±5.91%)、竞争(0.86±2.45%)和食土(0.13±0.76%),其中食土行为与其他行为相比发生频次最低;2)食土行为发生率存在月份间波动,3-4月和9-10月出现高峰;3)食土行为发生率存在显著的季节间差异(P=0.01),春季显著高于夏季(P<0.001)和冬季(P=0.034),其他季节间无差异;4)食土行为主要发生在08:00、11:00-13:30和15:30-16:00时段,一般早于觅食约30min出现;5)食土发生率在性别-年龄组间存在显著差异(P=0.008),青少年(P<0.001)和成年雌性(P=0.009)显著高于成年雄性组,其他组间并无显著差异。 2太行山猕猴取食土壤特征分析 2022年8月至2022年12月,采用随意取样法和连续记录法,记录太行山猕猴WLK-1A群食土位点,并采集太行山猕猴取食和对照土壤样品,开展土壤特征分析。主要结果为:1)共观察记录8处食土位点,依照取食频次将其分为固定食土位点(379次)、临时食土位点(10-30次)和随意食土位点(1-3次);2)太行山猕猴取食的土壤偏碱性,取食土壤(8.28±0.16)与对照土壤(8.28±0.27)pH值无显著差异(P=0.643),固定食土位点土壤能够有效中和人工胃液,支持食土“中和胃酸假说”;3)取食土壤与对照土壤元素含量整体无显著差异(R=0.03,P=0.19),镁元素在取食土壤中含量显著高于对照土壤(P=0.02),铁元素在固定食土位点土壤中含量显著高于其对照土壤(P=0.006),支持食土“补充矿物质元素假说”;4)取食土壤对单宁酸的吸附能力显著高于对照土壤(P<0.05),固定食土位点土壤对单宁酸吸附能力高于随意食土位点土壤,支持食土“吸附植物次生代谢物假说”。 3太行山猕猴肠道与取食土壤微生物的关联分析 2022年8月至2022年12月,基于个体识别采集太行山猕猴新鲜粪样及1-3天前记录到的该个体取食的土壤,进行16SrRNA高通量测序与分析,探究食土是否具有获取土壤微生物的功能。主要结果为:1)太行山猕猴肠道优势菌门主要包括厚壁菌门(92.21±4.33%)、放线菌门(3.92±3.32%)和拟杆菌门(2.29±1.82%)等,取食土壤优势菌门主要包括放线菌门(34.28±7.27%)、变形菌门(19.99±3.91%)和绿湾菌门(10.99±2.93%)等,食土可能有助于太行山猕猴获取土壤中的放线菌等微生物;2)肠道与取食土壤共享菌群门水平主要为厚壁菌门和放线菌门、科水平为乳杆菌科和梭菌科、属水平为乳杆菌属和八叠球菌属等;3)取食土壤菌群的24种功能丰度均极显著高于肠道菌群(所有P<0.001)。 综上所述,太行山猕猴的食土行为发生与季节性繁殖和食物组成有关;太行山猕猴的食土具有中和胃酸、补充铁和镁元素、吸附植物次生代谢物和获取土壤微生物及其相关功能的综合作用。