《Ecology and Evolution》：Sexual Dimorphism in Fin Size and Shape in Bluefin Killifish
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本文聚焦于蓝色鳉鱼(Lucania goodei)的性别二态性，首次全面量化了五种鳍（背鳍、臀鳍、尾鳍、腹鳍、胸鳍）在大小与形态上的性别差异。研究发现，背鳍与臀鳍表现出极为显著的性别二态性，尤其在面积、鳍条长度及基底长度上；相比之下，腹鳍、胸鳍与尾鳍仅表现出中等程度的性别差异。文章不仅揭示了这些形态差异，更探讨了背鳍与臀鳍性状间的高度相关性，为理解其背后潜在的共同发育通路、基因多效性或关联性选择提供了证据。本研究通过精细的形态测量，强调了背鳍与臀鳍是雄性性选择的关键靶点，其在求偶、竞争和/或体外受精中的作用值得进一步探究。
引言
性别二态性为理解两性间性状最适值的差异提供了重要窗口。在鱼类中，性别二态性常见于体色、体型和特定形态特征，但对所有鳍类型（胸鳍、腹鳍、背鳍、臀鳍、尾鳍）的性别二态性进行全面量化的研究较少。鳍是多功能器官，既参与游泳推进、转向与稳定，也在求偶、竞争和交配协调中发挥关键作用。因此，测量鳍的性别二态性对于识别哪些性状受到性选择塑造，以及理解各鳍的具体功能至关重要。先前的研究揭示了剑尾鱼和帆鳍鲽等少数类群中极端的鳍性别二态性。本研究旨在全面评估蓝色鳉鱼(Lucania goodei)所有鳍类型的性别二态性水平，比较不同鳍的变异性，并探索性状间的相关性，从而深入理解鳍在性选择中的作用及其潜在的遗传与发育约束。
方法
研究目标是测量蓝色鳉鱼的鳍大小与形态性别二态性，评估性状变异性，并分析不同鳍元素间的相关性。实验样本采集自佛罗里达州的两个野生种群。测量工作使用ImageJ软件进行，内容包括：标准体长、各鳍基底长度、所有鳍条长度、鳍面积以及鳍条数量。
为排除体型影响，计算了鳍面积、基底长度和鳍条长度对平均标准体长回归的残差。通过线性模型检验由性别、种群及其交互作用引起的残差性状变异。性别二态性效应量通过两性均值差除以合并标准差来计算。通过计算各鳍条长度和基底长度的最小二乘均值来可视化两性在鳍大小与形状上的差异。为比较两性在特定性状上的变异性水平，计算了原始数据及尺寸校正后的变异系数。最后，通过计算尺寸校正后残差之间的相关性，分析了不同鳍性状间的关联模式。
结果
测量结果显示高重复性（平均重复性=0.80）。大多数性状与标准体长呈正相关。标准体长随种群来源不同而存在显著差异。
核心发现是，臀鳍和背鳍的性别二态性远高于尾鳍、腹鳍或胸鳍。平均而言，雄性的背鳍和臀鳍面积分别比雌性大68%和55%。平均背鳍和臀鳍鳍条长度的性别二态性效应量分别高达3.84和3.94。臀鳍和背鳍性状的性别二态性程度平均是尾鳍、胸鳍或腹鳍的三倍。鳍面积、鳍条长度和基底长度均表现出高度的性别二态性，表明基底长度和鳍条长度的差异共同导致了鳍面积显著的性别二态性信号。同时，在背鳍和臀鳍中，雄性均表现出相对于雌性后部区域的伸长。此外，背鳍和臀鳍性状在雌雄两性内部均存在高度正相关。例如，背鳍和臀鳍的面积、基底长度、鳍条长度在所有测量的鳍条个体中均呈显著正相关。这表明，具有较大背鳍的个体也具有较大的臀鳍，且这种相关性在排除体型影响后依然存在，提示两鳍之间可能存在共同的发育通路、基因多效性或受到关联性选择。变异性分析方面，臀鳍和背鳍鳍条长度的原始变异系数在雄性中高于雌性，但经过尺寸校正后，雄性和雌性之间的变异性差异不显著。
讨论
本研究的核心结论是，在蓝色鳉鱼中，背鳍和臀鳍是性别二态性最为显著的鳍。这与该物种已知的两性色彩二态性模式相符：雄性拥有色彩鲜艳的背鳍和臀鳍，而雌性则色彩暗淡。这种形态上的夸张与明亮的色彩结合，强烈支持背鳍和臀鳍是雄性性选择关键靶点的假说。它们可能在求偶展示、雄性间竞争和/或体外受精过程中发挥重要作用。背鳍和臀鳍性状间的高度相关性是一个重要发现。这种相关性存在于雌雄两性中，即使在控制体型因素后依然显著。这暗示着这两种鳍的发育可能受到共同的遗传或发育机制调控，例如基因多效性或共享的发育通路，也可能是因为它们的功能（如游泳稳定性或交配行为）导致它们受到关联性选择。其他鳍（胸鳍、腹鳍、尾鳍）仅表现出中等程度的性别二态性，可能反映了它们在游泳和稳定等基本功能上的约束更强，或者它们在特定交配行为中的作用较小。性状变异性分析未发现强烈证据支持“雄性性别二态性越强的性状，其条件依赖性变异也越高”的预测，这可能需要更大样本或跨物种比较来进一步验证。
总结
本研究通过对蓝色鳉鱼五种鳍的精细形态测量，系统地揭示了其性别二态性模式。研究发现背鳍与臀鳍在大小与形态上存在极为显著的性别差异，且两者性状高度相关，提示了共同的发育或遗传基础。这些形态特征与已知的色彩二态性相结合，表明背鳍和臀鳍是雄性性选择的关键目标，在繁殖行为中扮演着核心角色。这项工作加深了我们对鱼类鳍的多功能性和性选择塑造形态的理解，并为未来探讨性状关联的进化机制奠定了基础。
