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随机进化稳定性研究进展

生物多样性 2020年第11期28卷 1304-1310页

作者：郑秀灯李聪冯天娇陶毅中国科学院动物研究所动物生态与保护生物学院重点实验室北京100101

在过去的三十多年,演化博弈理论及其进化稳定对策的概念不仅被广泛地应用于解释动物行为的进化,而且也被成功地应用于分子生物学、经济学、政治学和社会学等诸多学科。然而,在随机波动环境中演化博弈动态的随机动力学性质始终没有被清... 详细信息

在过去的三十多年,演化博弈理论及其进化稳定对策的概念不仅被广泛地应用于解释动物行为的进化,而且也被成功地应用于分子生物学、经济学、政治学和社会学等诸多学科。然而,在随机波动环境中演化博弈动态的随机动力学性质始终没有被清晰地认识,并且这是一个极具挑战性的理论问题。本文简单介绍了我们最近所提出的随机进化稳定性(stochastic evolutionary stability,SES)的概念。随机进化稳定性不仅是经典进化稳定对策(evolutionarily stably strategy,ESS)概念在随机环境下的自然扩展,而且为揭示在随机环境中动物行为的演化动态提供一个基本的理论框架。

关键词：随机局部稳定随机进化稳定随机收敛稳定随机支付

外来食肉类北美水貂在新疆阿勒泰地区的入侵及潜在影响探讨

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科学通报 2017年第4期62卷 279-288页

作者：黄元骏崔绍朋李娜李春旺蒋志刚中国科学院动物研究所动物生态与保护生物学重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049

北美水貂(Neovison vison)引入至欧洲后,逃逸扩散至欧洲大部分地区.北美水貂对当地中小型动物构成危害,并可能携带病原,已被定性为入侵物种.近年新疆阿尔泰山南部的森林公园和自然保护区均有北美水貂记录,本课题组在阿勒泰野外考察中也... 详细信息

北美水貂(Neovison vison)引入至欧洲后,逃逸扩散至欧洲大部分地区.北美水貂对当地中小型动物构成危害,并可能携带病原,已被定性为入侵物种.近年新疆阿尔泰山南部的森林公园和自然保护区均有北美水貂记录,本课题组在阿勒泰野外考察中也发现了北美水貂.北美水貂在中国境外的阿尔泰山北部已有入侵种群,不排除中国境内的北美水貂为境外入侵.北美水貂为我国首种外来入侵的食肉类动物,为机会主义捕食者,受其影响的物种多.因而,预测北美水貂的潜在分布区,调查潜在受影响物种十分必要.本文从野外调查、潜在适生区、受影响物种及野生动物疫病等多个角度评估了北美水貂在我国的入侵风险.全球范围的适生区模拟显示,除原产地外,欧洲、中亚阿尔泰山地区及我国长江中下游流域亦为北美水貂的主要高适生区.北美水貂对当地特有水禽和鱼类的影响较大,应重点关注新疆地区特有小型鱼类.此外,我国和水貂生态位相似的欧亚水獭(Lutra lutra)、亚洲小爪水獭(Aonyx cinerea)、江獭(Lutrogale perspicillata)处境濒危,增加了北美水貂入侵的成功率.我国为水貂养殖大国,三大水貂疫病在我国均有暴发记录,且被证明可传染至野生动物,故应加强对国内毛皮兽养殖的生态安全评估.

关键词：北美水貂外来物种阿尔泰山适生区模拟野生动物疫病

粪便DNA分析技术在分子生态学研究中的机遇与挑战

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兽类学报 2018年第3期38卷 235-246页

作者：单磊胡义波魏辅文中国科学院动物研究所动物生态与保护生物学院重点实验室北京100101

随着粪便DNA分析技术的不断发展与完善,其越来越多地被应用于分子生态学研究中,特别是野生动物的遗传状况评估研究。粪便DNA的获取可以在不干扰,甚至无需观察到动物本身的情况下展开,因此避免了取样活动可能给野生动物带来的干扰或伤害... 详细信息

随着粪便DNA分析技术的不断发展与完善,其越来越多地被应用于分子生态学研究中,特别是野生动物的遗传状况评估研究。粪便DNA的获取可以在不干扰,甚至无需观察到动物本身的情况下展开,因此避免了取样活动可能给野生动物带来的干扰或伤害,极大地促进了野生动物分子生态学的研究。虽然粪便DNA分析技术在其建立伊始因DNA质量问题而受到了一定的挑战,但自其建立至今,研究者发展了多种技术来克服这一问题,现已能获得较高质量的粪便DNA,并将基因分型错误率控制在较低水平。本文将结合我们在粪便DNA分析技术上积累的经验,从粪便样品采集、保存、DNA提取、PCR扩增以及等位基因分型等各个环节对该技术进行详细探讨,以期阐明该技术在野生动物分子生态学研究中所面临的机遇与挑战,进一步推动其在我国野生动物保护研究中的应用与发展。

关键词：粪便DNA 非损伤性取样野生动物分子生态学微卫星分型

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我国濒危哺乳动物保护生物学研究进展

兽类学报 2016年第3期36卷 255-269页

作者：魏辅文中国科学院动物研究所动物生态与保护生物学重点实验室北京100101

本文简要论述了2010-2015年间,我国濒危哺乳动物主要类群(食肉类、灵长类、有蹄类和鲸类)的保护生物学研究进展,涉及进化保护生物学、保护生态学、保护行为学、保护生理学、保护遗传学、保护基因组学与宏基因组学和保护政策建议与实践... 详细信息

本文简要论述了2010-2015年间,我国濒危哺乳动物主要类群(食肉类、灵长类、有蹄类和鲸类)的保护生物学研究进展,涉及进化保护生物学、保护生态学、保护行为学、保护生理学、保护遗传学、保护基因组学与宏基因组学和保护政策建议与实践等诸多领域。我国科学家在以大熊猫和金丝猴为代表的濒危动物保护生物学研究中成绩显著。多项研究表明,大熊猫并非是一个已走到"进化尽头"的物种,仍具进化潜力。虽然大熊猫仍然面临栖息地破碎等环境问题,总的来看其种群数量在逐渐增长,栖息地面积在逐渐扩大,已走出困境并脱离"濒危"的状态,可考虑降为"易危"。我国大熊猫的保护为世界生物多样性保护树立了成功的范例。根据国内研究进展和国际发展动态,该文还对未来保护生物学的研究提出了一些建议,包括加强长期定点监测与系统性的研究工作,加强新理论、新方法和新技术的研发及应用,加强宏微观研究手段的结合从机制上揭示科学问题,加强动物对食物、高原极端环境和水生生态环境的适应性进化分子机制的揭示,加强理论与实践相结合积极推动研究成果的应用,为濒危动物的有效保护保驾护航。

关键词：哺乳动物保护生物学生态学行为学遗传学基因组学

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爬行动物胚胎的行为热调节

动物学杂志 2022年第4期57卷 635-640页

作者：叶银子杜卫国中国科学院动物研究所动物生态与保护生物学院重点实验室北京100101

行为热调节是外温动物体温调节的主要方式。传统观点认为行为热调节仅存在于胚后阶段,然而近年来研究表明爬行动物胚胎具备行为热调节能力。本文回顾了爬行动物胚胎行为热调节的发现和研究进展,探讨了胚胎行为热调节的生态适应意义,分... 详细信息

行为热调节是外温动物体温调节的主要方式。传统观点认为行为热调节仅存在于胚后阶段,然而近年来研究表明爬行动物胚胎具备行为热调节能力。本文回顾了爬行动物胚胎行为热调节的发现和研究进展,探讨了胚胎行为热调节的生态适应意义,分析了胚胎如何感知温度以完成行为热调节,指出了该领域的未来研究方向。

关键词：胚胎行为热调节温度依赖型性别决定瞬时受体电位离子通道气候变化

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大熊猫演化保护生物学研究

中国科学：生命科学 2018年第10期48卷 1048-1053页

作者：魏辅文中国科学院动物研究所动物生态与保护生物学重点实验室北京100101

研究珍稀濒危动物的演化历史、濒危机制及适应性演化对策,既是保护生物学研究的重大科学问题,也是国家生态文明建设和生物多样性可持续发展的重大需求.大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)是探讨物种濒危灭绝及适应性演化机制的理想模型.本... 详细信息

研究珍稀濒危动物的演化历史、濒危机制及适应性演化对策,既是保护生物学研究的重大科学问题,也是国家生态文明建设和生物多样性可持续发展的重大需求.大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)是探讨物种濒危灭绝及适应性演化机制的理想模型.本研究团队率先将种群基因组学和宏基因组学等新技术引入大熊猫研究中,开拓了濒危动物种群基因组学与宏基因组学研究领域,系统阐明了大熊猫的种群历史、濒危原因、适应性演化机制与演化潜力等科学问题.以大熊猫为模型揭示了食性特化动物类群在食性转换和特化历程中如何在形态、行为、生理、遗传和肠道微生物等方面产生适应性演化的规律,积极推动了国家大熊猫放归和栖息地廊道建设工程的实施.

关键词：大熊猫保护生物学濒危过程适应性演化食性特化

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圈养与野外近人环境猕猴肠道菌群的比较分析

野生动物学报 2024年第2期45卷 269-275页

作者：赵欣然王晓晨中国科学院动物所动物生态学与保护生物学重点实验室北京100101

通过对来自北京动物园10只圈养猕猴(Macaca mulatta)和来自河南济源五龙口风景区10只处于野外近人环境中的猕猴的粪便微生物进行鸟枪法测序,分析两种不同环境下猕猴的肠道菌群组成和差异。结果表明:20份样品共检测出9个门、18个纲、22... 详细信息

通过对来自北京动物园10只圈养猕猴(Macaca mulatta)和来自河南济源五龙口风景区10只处于野外近人环境中的猕猴的粪便微生物进行鸟枪法测序,分析两种不同环境下猕猴的肠道菌群组成和差异。结果表明:20份样品共检测出9个门、18个纲、22个目、31个科、46个属和226个种。通过分析发现,圈养和野外近人环境群体共享了绝大部分细菌(200种),但是近人环境群体相比于圈养群体,独有更多种类的微生物。圈养猕猴肠道微生物主要由厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和绿弯菌门(Chloroflexi)组成。处于野外近人环境中的猕猴肠道微生物主要由厚壁菌门、变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门组成。圈养猕猴和近人猕猴属水平上的肠道微生物结构存在显著差异(p=0.001)。圈养猕猴和野外近人环境猕猴肠道菌群组成的多样性与差异,可为猕猴的圈养以及景区野生动物管理提供指导和理论基础。

关键词：猕猴肠道菌群鸟枪法测序宏基因组分析

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辽宁省翼手目分布新记录种大耳菊头蝠

动物学杂志 2020年第5期55卷 647-650页

作者：王鹏程刘高鸣朱平芬刘伟强李萌王潇周旭明中国科学院动物研究所动物生态与保护生物学院重点实验室北京100101

翼手目(蝙蝠)物种独特的飞行能力、夜间活动模式及相近的形态学特征,增大了科研人员在野外对其进行准确鉴别和调查的难度,因此翼手目物种的多样性和分布信息亟需综合多种调查技术开展广泛深入研究。2019年8月,作者在辽宁省朝阳市野外调... 详细信息

翼手目(蝙蝠)物种独特的飞行能力、夜间活动模式及相近的形态学特征,增大了科研人员在野外对其进行准确鉴别和调查的难度,因此翼手目物种的多样性和分布信息亟需综合多种调查技术开展广泛深入研究。2019年8月,作者在辽宁省朝阳市野外调查发现1种蝙蝠,经分子标记比对、系统发育关系重建及形态学数据鉴定为大耳菊头蝠(Rhinolophus macrotis),是辽宁省翼手目物种新记录。

关键词：翼手目(蝙蝠) 物种分布新记录

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生态位模型在流行病学中的应用

生物多样性 2020年第5期28卷 579-586页

作者：王然乔慧捷中国科学院动物研究所动物生态与保护生物学院重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049

随着新冠肺炎(COVID-19)疫情在全球逐渐开始蔓延,对其传播范围以及强度的风险评估工作越来越受到人们的重视。作为生态学和生物地理学中常用的研究手段,生态位模型也被应用到该项工作中来。虽然预测流行病的传播热点和趋势是生态位模型... 详细信息

随着新冠肺炎(COVID-19)疫情在全球逐渐开始蔓延,对其传播范围以及强度的风险评估工作越来越受到人们的重视。作为生态学和生物地理学中常用的研究手段,生态位模型也被应用到该项工作中来。虽然预测流行病的传播热点和趋势是生态位模型的应用方向之一,但由于新冠病毒(SARS-CoV-2)自身特点,生态位模型并非预测其潜在传播范围的有力工具。本文回顾了近些年来生态位模型在各种流行病学研究中的应用,比较了疫病传播中常用生态位建模方法的优势与不足,分析了适用生态位建模的疫病案例以及不适用于生态位建模的疫病特点,明确指出,生态位模型只能用于分析流行病在传播过程中受自然环境干扰的部分,如中间宿主的潜在分布等。而对于包括COVID-19在内的主要通过人传人的流行病,生态位模型尚无有效的手段进行预测。尽管生态位模型可用于分析流行病的传播范围,但在使用时需要根据疾病特点有针对性地选择合适的建模方法与建模对象。为了量化疫病传播风险,还需要考虑其他干扰因素,以便准确测试和评估生态位模型。若不加选择地滥用生态位模型的工具,反而会误导决策者的判断。总之,在应用生态位模型进行研究工作,特别是预测流行病的传播范围时,首先要考虑建模对象是否满足生态学假设。

关键词：生态位模型流行病疫病生态学传播疫病模型