動物所等揭示蜥蜴胚胎的高溫耐受能力影響物種未來分布

　　全球氣候變暖對動物的影響愈加受到關注，卵生動物胚胎階段較脆弱，其對高溫的耐受能力直接影響物種遭受氣候變暖威脅的程度。然而，動物胚胎耐受高溫耐受能力的一些基礎問題仍未解決。例如，動物胚胎的高溫耐受能力是否存在地理變異？動物胚胎的高溫耐受能力是否受發育溫度的影響？動物胚胎的高溫耐受能力將如何影響物種的未來分布格局？

　　5月13日，中國科學院動物研究所生態適應與保護生物學研究組在Ecological Monographs上，在線發表研究論文Latitudinal embryonic thermal tolerance and plasticity shape the vulnerability of oviparous species to climate change。該研究以中國大陸廣泛分布的北草蜥（Takydromus septentrionalis）為研究對象（圖1），揭示了爬行動物胚胎耐受高溫及其發育可塑性的緯度變異格局，以及在氣候變暖下胚胎的高溫耐受能力對爬行動物分布范圍的影響。

　　研究人員創建了非損傷性胚胎心率和胚胎溫度同步監測系統，測定了北草蜥高、中、低緯度種群胚胎耐受高溫。研究發現，北草蜥胚胎耐受高溫隨緯度升高而增強，且隨著胚胎發育溫度升高，高、中、低緯度種群的胚胎耐受高溫分別表現出 “恒定”“鐘形”“降低”的發育可塑性模式（圖2）。該研究進一步創建混合物種分布模型（hybrid-SDM），整合胚胎耐受高溫的地理格局和發育可塑性，預測未來氣候變暖對不同地理種群蜥蜴的威脅，發現中低緯度蜥蜴因胚胎存活受高溫抑制而面臨更高風險（圖3）。

　　該研究應用宏生理學的前沿技術方法開發了基于生理表型的生態機制模型，從動物胚胎高溫耐受性角度預測氣候變暖對卵生爬行動物的威脅格局，為氣候變化背景下爬行動物的保護對策提供理論依據與科學指導。動物所助理研究員孫寶珺、美國普林斯頓大學博士后馬亮和河北師范大學副教授汪洋為論文的共同第一作者，動物所研究員杜衛國為論文通訊作者。此外，美國華盛頓大學副教授Lauren Buckley、以色列特拉維夫大學博士Ofir Levy和杭州師范大學副教授陸洪良等參與研究。研究工作得到中科院戰略性先導科技專項（B類）、國家自然科學基金及中科院青年創新促進會等的支持。

　　論文鏈接

圖1.雌性北草蜥

圖2.自然巢穴溫度（a）和胚胎耐受高溫（b）

圖3.未來，2050年和2070年只考慮氣候因素（a、b）以及考慮氣候和胚胎耐受高溫整合因素（c、d）的北草蜥適宜分布范圍