萬祥旭，楊文建，周思宇，蘇 航，姜 鑫，董世鵬，金志民

（1.牡丹江師范學(xué)院生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，黑龍江 牡丹江 157011；2.黑龍江農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)職業(yè)學(xué)院，黑龍江 牡丹江 157041）

嚙齒目動物是哺乳綱動物中種類最多且分布最廣泛的一種類群，中國有 14 科 62 屬 160 種［1］。嚙齒動物具有食性多樣、生存環(huán)境多樣以及棲息環(huán)境復(fù)雜多樣等特點(diǎn)［2］，是由于不同種類個體的習(xí)性差異，從而導(dǎo)致其外部形態(tài)特征有很大的不同［3］，除導(dǎo)致特化出不同結(jié)構(gòu)外，其四肢骨骼也會發(fā)生適應(yīng)性的改變［4］。目前，國內(nèi)常見對嚙齒目動物生態(tài)學(xué)、形態(tài)學(xué)、分子生物學(xué)方面的研究，但對林農(nóng)地區(qū)嚙齒動物四肢骨的研究鮮見報道。本研究以牡丹江市常見的4 種農(nóng)林害鼠作為研究對象，探討農(nóng)田穴居鼠類和森林鼠類的四肢骨的差異，為嚙齒動物研究提供基礎(chǔ)材料。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所用成體東方田鼠（Microtus fortis）、黑線姬鼠（Apodemus agrarius）、大林姬鼠（Apodemus peninsulae）及棕背?（Myodes rufocanus）各 10 只，不限雌雄，無孕鼠。采用籠捕法捕獲，大林姬鼠和棕背?捕獲于牡丹江市橫道河子林緣緩坡，東方田鼠和黑線姬鼠捕獲于牡丹江市海浪機(jī)場外側(cè)農(nóng)田，前者生境為森林生態(tài)系統(tǒng)，后者生境為農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)。

1.2 樣本的處理及測量

將試驗(yàn)鼠利用頸椎脫臼法處死后，使用解剖剪剪取完整四肢，并剪除大塊肌肉，注意下剪角度，以免傷及骨骼。樣本利用水煮法處理50 min 后，使用尖頭鑷小心剔除殘肉，然后利用解剖刀小心刮去殘余肉屑。處理完畢后，將骨骼放入烘箱70 ℃放置24 h 烘干備測。

測量四肢骨長寬和重量兩個指標(biāo)（同一只鼠兩側(cè)骨骼測量取平均值［5］）。骨骼長寬測量使用游標(biāo)卡尺（精確至0.01 mm），共測量4 種骨骼長度（Li，i=1、2、3、4，分別表示為尺橈骨、肱骨、股骨、脛腓骨，下同）、4 種骨骼中部寬度（W）i以及動力臂長度（E，即尺橈骨上端至肘關(guān)節(jié)長度）。骨骼重量（mi）測量使用電子分析天平（精確度0.001 g）。尺橈骨兩段由于骨骺黏連，測量長寬時將其視為一整塊骨骼（實(shí)為兩塊［6］），脛腓骨上方形狀變化不規(guī)則，因此測量寬度時取下端兩骨愈合處。

1.3 數(shù)據(jù)分析

對4 種鼠類骨骼測量值量化為以下指標(biāo)：①粗壯度，Si=Wi/Li（即骨骼中部寬度/骨骼長度），在一定意義上，四肢骨的粗壯度代表著鼠類的挖掘能力和運(yùn)動奔跑能力。②重量百分比100%，該指標(biāo)反映出四肢骨的優(yōu)化設(shè)計(jì)原則。③動力臂長度系數(shù)，N=E/L1（即動力臂長度/尺橈骨長度），該指標(biāo)可在力學(xué)的角度上體現(xiàn)出前肢的挖掘效率，從而比對地下挖掘巢穴的穴居鼠類和營巢于石縫或枯草中的森林鼠類前肢挖掘能力的區(qū)別。

2 結(jié)果與分析

2.1 4 種鼠類四肢骨骼指標(biāo)數(shù)據(jù)測量

通過對4 種鼠四肢骨骼及動力臂的測量得出，其中東方田鼠尺橈骨重量、長度、中部厚度均＞其他3 種鼠，且肱骨、動力臂長度最長，股骨中部厚度最大。同時，大林姬鼠肱骨、股骨、脛腓骨的重量最重，且肱骨中部厚度最大、股骨和脛腓骨最長。黑線姬鼠脛腓骨中部厚度最大。其中，生活在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的東方田鼠和黑線姬鼠的動力臂長均＞生活在森林生態(tài)系統(tǒng)的大林姬鼠和棕背?。各部分骨骼的長度、重量、厚度及動力臂長測量結(jié)果如表1 所示。

表1 4 種鼠類四肢骨骼指標(biāo)數(shù)據(jù)（Mean±SD，n=10）

2.2 4 種鼠類的四肢骨比較

通過對4 種鼠類四肢骨測量，東方田鼠尺橈骨、股骨粗壯度最大，動力臂系數(shù)最大，且尺橈骨的重量百分比最高。黑線姬鼠的脛腓骨粗壯度最大，股骨重量百分比最高。棕背?肱骨粗壯度最大，肱骨、脛腓骨的重量百分比最高。其中，生活在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的東方田鼠和黑線姬鼠的動力臂系數(shù)均＞生活在森林生態(tài)系統(tǒng)的大林姬鼠和棕背?。4 種鼠四肢骨粗壯度、重量百分比和動力臂系數(shù)結(jié)果如表2 所示。

表2 4 種嚙齒類四肢骨指標(biāo)數(shù)據(jù)（Mean±SD，n＝15）

3 小結(jié)與討論

東方田鼠、黑線姬鼠、大林姬鼠及棕背?作為林農(nóng)地區(qū)常見鼠類。由于生境不同，其生活習(xí)性及運(yùn)動能力的差異也不相同，其中森林鼠類大林姬鼠和棕背?的肱骨粗壯度＞農(nóng)田鼠類的東方田鼠和黑線姬鼠的，由此可反映出生活在森林生境的大林姬鼠和棕背?攀爬能力強(qiáng)于另兩種農(nóng)田鼠類。農(nóng)田鼠類東方田鼠和黑線姬鼠的脛腓骨粗壯度＞森林鼠類大林姬鼠和棕背?的，由此可反映出東方田鼠和黑線姬鼠的奔跑跳躍能力略強(qiáng)于大林姬鼠和棕背?。

在四肢骨重量百分比分布中上，兩種生境4 種鼠的骨骼重量百分比均表現(xiàn)為后肢骨＞前肢骨，該指標(biāo)符合林農(nóng)地區(qū)善于奔跑跳躍的鼠類四肢骨優(yōu)化設(shè)計(jì)原則，同時體現(xiàn)出weible 的優(yōu)化設(shè)計(jì)原則［7］。

在動力臂系數(shù)指標(biāo)中，農(nóng)田鼠類東方田鼠和黑線姬鼠的動力臂系數(shù)＞森林鼠類大林姬鼠和棕背?的，動力臂系數(shù)可在力學(xué)角度上系統(tǒng)地表現(xiàn)出動物的挖掘效率，由于東方田鼠和黑線姬鼠均為挖掘巢穴的穴居鼠類，東方田鼠挖掘深度為地下5～30 cm，而黑線姬鼠的挖掘深度能達(dá)到地下 40～65 cm［8］，而大林姬鼠和棕背?營巢于石縫、樹洞或枯草中，少有挖掘巢穴的習(xí)慣［9］。本研究中4 種林農(nóng)地區(qū)嚙齒動物雖不屬于同科屬，但對于生活習(xí)性的不同而導(dǎo)致四肢骨各方面表現(xiàn)出適應(yīng)性的結(jié)論較為一致［10］。