《Wildlife Biology》：Tradeoffs between brain and digestive tissues across elevations in Typhlomys daloushanensis: evidence for sexual dimorphism
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本文通过研究中华侏儒睡鼠（Typhlomys daloushanensis）在不同海拔梯度下脑重量与消化道长度的变化规律，创新性地揭示了能量分配策略的性别二态性。研究发现虽然消化系统理论（DTT）和认知缓冲假说（CBH）未获支持，但昂贵组织假说（ETH）在性别维度呈现显著差异：雄性优先维持较大脑重量以满足求偶竞争等认知需求，而雌性倾向于投资消化系统应对繁殖能耗。该研究为理解特殊物种应对环境变化的生理适应机制提供了新视角。
引言
在复杂多变的生态系统中，环境异质性被认为是驱动物种表型可塑性和适应性进化的重要因素。高海拔生境通常具有低温、短生长季、低初级生产力和低氧浓度等特点，这些因素会加剧动物能量获取和利用的压力。作为连接外部环境与内部生理调节的关键桥梁，器官系统在适应性表型响应中扮演重要角色。其中，代谢需求高昂的脑组织和消化道尤其容易因能量重新分配策略而产生表型适应。
消化系统理论（DTT）认为，当食物中难消化成分比例较高时，动物倾向于通过延长肠道来增加保留时间，从而提高消化效率。认知缓冲假说（CBH）则提出，相对较大的脑部可以增强动物的认知能力和行为灵活性，使其能更有效地应对环境压力。而昂贵组织假说（ETH）指出，脑容量的增加只能通过减少其他高能耗器官（如消化道）的质量来实现，从而导致代谢资源在器官系统间的重新分配。
材料与方法
本研究以中华侏儒睡鼠（Typhlomys daloushanensis）为研究对象，这是一种古老的小型树栖啮齿类物种，具有回声定位能力，分布于湖北神农架地区海拔414-1757米的山区。研究人员在37个采样点共捕获67只成年个体（29只雌性，38只雄性），测量了体重、体长、消化道各段（胃、盲肠、小肠、大肠）长度和脑重量等指标。
为准确评估个体大小对器官测量的影响，研究采用尺度质量指数（SMI）进行标准化处理。SMI通过量化体重与体长之间的缩放关系，能更有效地归一化个体间体型差异。所有数据经过log10转换以减少偏度，并使用标准化主轴回归（SMA）分析海拔对消化道长度和脑重量的影响。
结果
性状变异
研究结果显示，中华侏儒睡鼠的形态、脑部和消化道性状存在显著变异：体重范围13.60-26.28克，体长66-93毫米，总消化道长度40.83-87.52毫米，脑重量0.420-0.748克。雌雄个体在消化道总长及其各组分长度上均无显著差异。
消化系统理论（DTT）验证
与DTT预测相反，海拔对胃、盲肠、小肠和大肠的实际长度及残差值均无显著影响。这表明在该物种中，消化道长度并未随海拔升高而增加以应对可能下降的食物质量。
认知缓冲假说（CBH）验证
同样与CBH预期不符的是，脑重量的实际值和残差值与海拔均无显著相关性。这意味着在海拔梯度上，中华侏儒睡鼠的脑大小并未表现出适应性增大的趋势。
昂贵组织假说（ETH）验证
在全样本分析中，消化道长度与脑重量之间未发现显著负相关，这与ETH的预测不一致。然而，当按性别分组分析时，出现了明显的性别特异性模式：雄性在可比较的消化道长度下维持相对较大的脑重量，而雌性的脑大小随消化道长度增加而减小。性别间斜率的差异性检验达到显著水平（实际值：p=0.020；残差值：p=0.021），表明能量分配策略存在性别二态性。
讨论
本研究首次在中华侏儒睡鼠中系统验证了三种经典生理生态学假说。DTT和CBH未获支持可能与该物种的特化习性相关：作为以高能量、易消化种子为主食且具有贮食行为的物种，其食性可能缓冲了海拔带来的资源差异；而回声定位、树栖和夜行等特性可能对脑大小的驱动作用超过了海拔相关的选择压力。
最具启发性的发现是ETH在性别维度上的分化表现。雄性优先维持较大脑重量可能与其需要满足求偶竞争、领域防御和探索行为的认知需求相关，而雌性则倾向于投资消化系统以应对妊娠和哺乳的高能量需求。这种能量分配策略的性别差异与物种的雄性偏向性体型二态性（SSD）相吻合，支持了达尔文-贝特曼-特里弗斯范式关于性选择压力的预测。
结论
研究表明，中华侏儒睡鼠在高海拔梯度下未表现出经典的身体大小-环境关系，这可能与其特化的行为特征（攀爬、回声定位）相关。能量分配对昂贵器官的投资表现出明显的性别二态性，说明在特化物种中，性别特异的生理权衡可能超越经典的环境-表型关系预测。这一发现为理解小型哺乳动物应对快速环境变化的适应机制提供了新的视角，强调未来研究需要更加重视性别特异性生理响应在物种适应策略中的重要作用。
