嚙齒動(dòng)物食性研究方法

趙耕

（沈陽(yáng)師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，遼寧沈陽(yáng) 110034）

動(dòng)物的食性研究是一項(xiàng)基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)研究，是了解動(dòng)物與環(huán)境關(guān)系及捕食者與獵物關(guān)系的前提，可以對(duì)能量代謝以及種間關(guān)系提供有價(jià)值的基礎(chǔ)資料[1-2]?，F(xiàn)有的嚙齒動(dòng)物食性研究方法有直接觀察法、野外扣籠觀察法、實(shí)驗(yàn)室籠養(yǎng)飼喂法、頰囊內(nèi)含物分析法、胃內(nèi)容物顯微組織分析法、糞便顯微分析法、DNA條形碼技術(shù)以及DNA宏條形碼技術(shù)。本文對(duì)這些研究方法進(jìn)行詳細(xì)的介紹與分析，為研究者們?cè)谶M(jìn)行嚙齒動(dòng)物的食性研究時(shí)選取研究方法提供參考。

1 直接觀察法

直接觀察法是觀察者隔一定距離直接觀察動(dòng)物取食的食物種類的方法，一般用于觀察嚙齒動(dòng)物取食和貯食的行為特征[3-4]。國(guó)內(nèi)學(xué)者采用直接觀察法對(duì)大沙鼠（Rhombomys opimus）[5]和赤腹松鼠（Callosciurus erythraeus）[6]的食性進(jìn)行調(diào)查分析，證明直接觀察法能準(zhǔn)確反映動(dòng)物的食性，為后續(xù)發(fā)展新的食性研究方法奠定基礎(chǔ)。直接觀察法不受動(dòng)物對(duì)食物消化的影響，被認(rèn)為是唯一經(jīng)得起實(shí)踐檢驗(yàn)的食性研究方法，但該方法在野外有一定的限制，例如難以接近研究動(dòng)物、受地形制約等[1]。

2 野外扣籠觀察法

野外扣籠觀察法是通過(guò)扣籠的方式將目標(biāo)動(dòng)物限定在某一封閉空間內(nèi)，觀察其在籠內(nèi)取食植物的種類來(lái)確定其食物組成的方法。蔣志剛、王溪等利用野外扣籠觀察法對(duì)高原鼠兔（Ochotona curzoniae）[7-8]進(jìn)行了食性研究，發(fā)現(xiàn)它們的食物主要為植物的綠色部分。野外扣籠觀察法優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)物在半自然條件下取食[9]，克服了籠養(yǎng)選食性試驗(yàn)的一些弊端，但同時(shí)也存在扣籠面積有限、獲得的結(jié)果不全面的問題[10]。

3 實(shí)驗(yàn)室籠養(yǎng)飼喂法

實(shí)驗(yàn)室籠養(yǎng)飼喂法是對(duì)籠養(yǎng)的動(dòng)物人工投喂不同食物，觀察動(dòng)物取食的食物種類及攝食量的方法。國(guó)內(nèi)外學(xué)者利用實(shí)驗(yàn)室籠養(yǎng)飼喂法對(duì)環(huán)頸旅鼠（Dicrostonyx）[11]、達(dá)烏爾鼠兔（Ochotona Daurica）[12]等的食性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)該方法更適用于研究動(dòng)物對(duì)食物的偏好選擇。此法便于操作和控制，但無(wú)法客觀反映嚙齒動(dòng)物在自然狀況下對(duì)不同豐度的各種植物的選食情況[10]。

4 頰囊內(nèi)含物分析法

頰囊是一些小型嚙齒動(dòng)物的臨時(shí)儲(chǔ)食器官，頰囊內(nèi)含物分析法是通過(guò)探究動(dòng)物頰囊內(nèi)儲(chǔ)存的食物判斷動(dòng)物食性的方法。學(xué)者們采用頰囊內(nèi)含物分析法對(duì)小毛足鼠（Phodopus roborovskii）、黑線倉(cāng)鼠（Cricetulus barabensis）[10]等進(jìn)行了研究，了解了它們的貯食行為。頰囊內(nèi)含物分析法可較如實(shí)地反映出這種動(dòng)物在自然條件下的食物構(gòu)成[10]，但缺點(diǎn)是頰囊內(nèi)食物儲(chǔ)存量個(gè)體差異大，比例不容易界定[13]，并且該方法只適用于有頰囊的動(dòng)物，研究對(duì)象受限。

5 胃內(nèi)容物顯微組織分析法

胃內(nèi)容物顯微組織分析法是通過(guò)對(duì)胃內(nèi)容物的顯微組織分析來(lái)確定動(dòng)物所采食的食物種類和數(shù)量的方法[14]。實(shí)驗(yàn)步驟為：固定、過(guò)濾、消化、漂白，涂片觀察，對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)植物切片照片[15]。研究者們運(yùn)用該方法對(duì)高原鼢鼠（Myospalax myospalax）[16]、小毛足鼠（Phodopus roborovskii）[13]等動(dòng)物的食性進(jìn)行了研究。胃內(nèi)容物顯微組織分析不需要跟蹤動(dòng)物個(gè)體，可以定量地研究食性[16]，但對(duì)形態(tài)學(xué)相近的食物分辨率較低，并且須處死動(dòng)物，對(duì)大型、珍稀和瀕危的動(dòng)物并不適用[10]。

6 糞便顯微鑒定法

糞便分析是一種使用顯微組織學(xué)技術(shù)分析植食動(dòng)物的糞便來(lái)確定其食物組成的常規(guī)方法[19-20]。學(xué)者利用糞便顯微分析法對(duì)白腹食蝗鼠（Onychomys leucogaster）[19]、柯氏鼠兔（Ochotona koslowi）[20]進(jìn)行了研究，證明該方法確實(shí)較為精確并且實(shí)用。糞便分析法采集糞便不需要處死動(dòng)物，適用于研究一些大型瀕危動(dòng)物的食性，但各種植物表皮碎片的可辨認(rèn)率存在很大差異[17]。

7 DNA條形碼技術(shù)

DNA條形碼技術(shù)是通過(guò)較短的、標(biāo)準(zhǔn)化的DNA序列分析，來(lái)準(zhǔn)確快速識(shí)別動(dòng)物取食的物種的方法[21]。利用DNA條形碼分析動(dòng)物食性的流程包括樣品采集、DNA提取、擴(kuò)增、測(cè)序及與相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)分析[22-23]。研究者們?cè)陂L(zhǎng)尾旱獺（Marmota caudate）等植食性動(dòng)物的食性研究中，利用葉綠體基因片段作為分子標(biāo)記，成功地研究了它們的食性，說(shuō)明這一方法用于食性研究是可靠的[24]。DNA條形碼技術(shù)可以幫助準(zhǔn)確區(qū)分具有極其相似的外部形態(tài)特征的物種[25]，但是植物鑒定的條形碼至今并沒有統(tǒng)一，且用于食性鑒定的DNA條形碼片段普遍較短。相信隨著二代測(cè)序技術(shù)的發(fā)展，這一問題可以得到解決。

8 DNA宏條形碼技術(shù)

DNA宏條形碼技術(shù)即利用高通量測(cè)序技術(shù)和二代測(cè)序技術(shù)獲得混合樣本中多種條形碼基因擴(kuò)增子序列并進(jìn)行歸類的方法。國(guó)內(nèi)外已將DNA宏條形碼技術(shù)應(yīng)用于研究高度多樣化分類群的食草動(dòng)物的飲食分析，如對(duì)旱獺（Marmota bobak）[26]的飲食分析，說(shuō)明DNA宏條形碼技術(shù)用于檢測(cè)動(dòng)物的食性研究是可行的，極大地推動(dòng)了食性研究和精細(xì)食物網(wǎng)分析等學(xué)科的發(fā)展。DNA宏條形碼技術(shù)比DNA條形碼技術(shù)更準(zhǔn)確，但也受GenBank、EMBL等公共資源數(shù)據(jù)庫(kù)收錄情況的限制[27-28]。

9 結(jié)語(yǔ)

動(dòng)物的食性分析是一項(xiàng)基礎(chǔ)的生態(tài)學(xué)研究，是了解動(dòng)物與環(huán)境的相互關(guān)系、開展種群生態(tài)學(xué)研究的前提?，F(xiàn)有的嚙齒動(dòng)物食性研究方法基本成熟，但也依然有更多的提升空間，研究者們針對(duì)不同嚙齒動(dòng)物進(jìn)行食性研究時(shí)需合理選擇不同研究方法。在選取研究方法時(shí)，可以采用形態(tài)學(xué)觀察和DNA分子技術(shù)相結(jié)合的手段以彌補(bǔ)單一方法所具有的不足。

未來(lái)科技的進(jìn)步會(huì)推進(jìn)嚙齒動(dòng)物食性研究的發(fā)展，深入了解嚙齒動(dòng)物的取食特點(diǎn)，為保護(hù)自然環(huán)境、指導(dǎo)害鼠監(jiān)測(cè)與防控的可持續(xù)發(fā)展之路奠定基礎(chǔ)，同時(shí)保證嚙齒動(dòng)物發(fā)揮最大的生態(tài)功能。