《Mammalian Biology》：Reproductive timing in bats: evidence of spring mating following hibernation
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为解决温带蝙蝠繁殖期是否存在春季交配及对种群存续的意义，研究人员以迁徙性大棕蝠(Nyctalus noctula)为模型，在冬眠后监测了性腺、颊腺及阴道细胞学状态。研究发现雄蝠附睾在冬眠后仍保持充盈状态，阴道细胞学显示15%样本存在新鲜精子，颊腺大小与季节、附睾大小正相关，首次在蝙蝠中观察到了中性粒细胞吞噬精子现象。该研究揭示了冬眠后存在活跃的交配活动，为理解蝙蝠繁殖可塑性及应对气候变化提供了关键证据。
在温带地区，蝙蝠的繁殖通常被认为是一个发生在秋季的、与季节性气候变化紧密锁定的过程。为了应对寒冷的冬季和匮乏的食物资源，许多蝙蝠进化出了独特的繁殖策略——延迟受精。这意味着，在秋季完成交配后，雄性和雌性都会将精子储存起来，直到次年春季苏醒后，雌性才会排卵并完成受精。这种策略使得繁殖的能量需求高峰与昆虫资源丰富的夏季相匹配，从而保证了后代的存活。以大棕蝠(Nyctalus noctula)为代表的迁徙性蝙蝠尤其如此，它们通常在秋季迁徙停歇地或冬眠地点进行交配。然而，长期以来，坊间一直流传着一些观察记录，暗示某些蝙蝠物种在冬眠期间甚至春季也可能存在交配行为。这引出了一个关键的科学问题：对于像大棕蝠这样明确以秋季交配为主的物种，春季交配究竟是个别偶然现象，还是一种具有生物学意义的、可能贡献于繁殖成功的补充策略？如果春季交配确实存在，其背后的生理基础是什么，又对蝙蝠应对日益变化的气候有何启示？解答这些问题，不仅有助于完善我们对蝙蝠繁殖生物学的理解，也对保护这些因繁殖率低而对环境变化极为敏感的物种至关重要。
为此，研究人员展开了一项针对大棕蝠冬眠后繁殖状态的系统性研究。他们于2021年2月下旬至5月下旬，在德国东北部七个森林地点的蝙蝠箱中，捕捉了总计627只大棕蝠（235只雄性，392只雌性）。研究团队采用了一套最小侵入性的方法组合，对雄性和雌性的关键繁殖特征进行了评估。这项工作最终以题为“Reproductive timing in bats: evidence of spring mating following hibernation”的论文形式，发表在《Mammalian Biology》期刊上。
研究人员主要运用了以下几种关键技术方法：首先，是野外最小侵入性评估，在捕捉后5分钟内快速完成所有测量并释放个体，评估了雄性的颊腺、睾丸和附睾大小，以及雌性的颊腺大小，均采用三级序数标度。其次，创新性地开发并应用了适用于野外条件的阴道灌洗技术，使用无菌生理盐水或pH 5的无菌水滴于阴道口，收集脱落细胞制作涂片，经革兰氏染色后镜检，根据优势细胞类型（如表层无核细胞SAC或中间细胞IC）判断雌性发情期状态。第三，社会行为监测，在部分地点部署蝙蝠录音仪，分析社交鸣叫以探寻求偶行为，并检查蝙蝠箱以观察社群结构。最后，统计分析，使用R语言，通过累积链接模型和逻辑回归等方法，分析了日期、温度、体重等因素与各繁殖特征的关系。
研究结果揭示了支持春季存在活跃交配活动的多方面证据：
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雄性颊腺大小：颊腺大小随季节显著增大，且与附睾发育状态呈正相关，表明其在春季可能仍具有性相关功能。
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睾丸：整个研究期间，所有雄性的睾丸都保持小型或中型，未观察到达到最大尺寸的个体，这与冬眠期间精子发生被抑制的预期一致。
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附睾：令人意外的是，超过半数（52%）的雄性在春季早期附睾呈现充盈状态，并在3月底至4月达到高峰，这表明有大量精子被储存并保留到了冬眠之后。
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雌性颊腺大小：雌性颊腺大小同样随季节显著增大，但其功能可能与雄性不同，或许与育幼等更广泛的社会功能有关。
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雌性繁殖状态：通过阴道细胞学分析73份有效样本，发现大多数雌性在2月苏醒时处于发情期，而到3月下旬，优势细胞类型转变为指示排卵后的中间细胞，表明排卵发生在3月后期。更重要的是，在15%的阴道涂片样本中检出了精子，其中一份样本来自一只外阴部可见干燥精子的年轻雌性，这为近期（很可能是春季）发生了交配提供了直接证据。此外，研究首次在蝙蝠中观察到了中性粒细胞吞噬精子的组织学证据，这支持了在其他哺乳动物中存在的、白细胞清除不可行精子的假说。
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社会行为：蝙蝠箱检查未发现典型的秋季“后宫”社群结构，而是混合性别的群体。声学记录也未捕捉到明确的求偶鸣叫，暗示春季的交配行为模式可能与秋季不同。
综合以上发现，研究结论与讨论部分指出，这项研究提供了多重证据表明大棕蝠的交配活动并不仅限于秋季，而是可以延续到春季。雄性在冬眠后附睾中仍储存着精子，部分雌性在春季仍处于可交配状态，以及在阴道样本中直接发现新鲜精子，这些证据共同指向了活跃的春季交配。这种春季交配可能为那些在秋季竞争中未能成功交配的雄性（如年轻或地位较低的“偷情者”雄性）提供了“最后的机会”，也可能为雌性补充或替换储存的精子提供了机会。颊腺在春季的持续发育，及其与附睾状态的相关性，进一步支持了其在繁殖季节的通讯功能。研究还引入的阴道灌洗技术为野外监测蝙蝠繁殖状态提供了实用工具。
这项研究的意义深远。首先，它揭示了大棕蝠繁殖时机存在一定的可塑性，挑战了对其繁殖周期过于僵化的认知。其次，在气候变化导致冬季变短变暖的背景下，这种繁殖时间的弹性可能为蝙蝠种群提供适应性优势，允许更多的个体参与繁殖，或调整繁殖事件的时间以匹配变化的环境条件。然而，这种调整能力可能因物种而异，且频繁的春季活动可能以增加能量消耗、影响个体存活为代价。因此，深入了解蝙蝠繁殖生物学的细节，对于制定有效的保护策略、预测和管理气候变化对这类脆弱物种的影响至关重要。未来的研究需要在更多种群和更长的时间尺度上展开，以全面评估蝙蝠繁殖策略对环境变化的响应能力。
