斑头雁羽毛稳定性同位素地理信息标签研究

重大动物传染性疾病的疫源动物溯源技术需求迫切。目前国内外传统的鸟类迁徙研究方法，包括无线电追踪、常规环志、全球定位系统（GPS）的卫星定位技术等，从疫情监测和防控要求来看，提供的信息非常有限。不同动物栖息地的基岩释放的稳定性同位素本底不同；水、热、光、气流等理化因子的不同配置，又导致了稳定性同位素环境本底值更加区域化。在特定环境中生活的鸟类，必然会携带上这些特异性的稳定性同位素信息。由于不同器官对这些稳定性同位素的周转率不同，以及疫源动物在不同环境中生存时间跨度不同，特别对迁徙鸟类而言，会对繁殖地和越冬地以及迁徙驿站的稳定性同位素特征值有不同程度的反映，形成了所谓的宿主动物的稳定性同位素地理信息标签。物种的不同器官对不同环境中不同的稳定性同位素敏感度不同，选择禽流感易感物种斑头雁的极易获得的羽毛建立其稳定性同位素地理信息标签，是对疫源动物溯源研究的重大突破，具有非常重要的理论和实践意义

斑头雁（Anser indicus）稳定性同位素地理信息标签研究项目，由李来兴领导的研究小组，2011至2013年实施，取得了初步研究成果。肌肉、脂肪、软组织、骨骼、血液、卵壳、羽毛等，基于生活状态下基础代谢率不同，而对稳定性同位素产生了不同分馏作用。血浆和肝脏，完成1次周转只有几小时；有些更长，如肌肉和血液整体，需要几周到几个月；还有长达1至数年，如骨胶原，因此我们认为不同的组织代表了某一时间范围内稳定性同位素信息。研究表明动物羽毛材料的碳同位素组成反映了动物生长过程中取食情况，因为羽毛在动物代谢过程中不断脱落并更新，在无伤害取样被日益重视背景下，在同位素研究中越来越受到重视。我们对相同个体胸肌与腿肌研究发现其周转率有所不同，肌肉中分馏稳定同位素主要为H和N元素。斑头雁初级飞羽δD值范围在－84.3～－122.0‰内，其生物学意义在于初级飞羽中δD相对于标准样亏损84.3～122.0‰（下同），次级飞羽δD值范围在－93.8～－137.3‰，尾羽δD值范围－101.0～－140.6‰。多重比较结果表明初级飞羽P1，P3，P6之间，次级飞羽S1，S3，S6之间，尾羽T1，T2，T3之间δD值并无明显差异(P＞0.05)，这与斑头雁生活史研究中提到同类羽毛同时发育是相吻合。对于碳稳定性同位素，研究发现羽毛在发育过程中稳定性碳同位素积累存在一定的变化。羽毛在早期生长发育的过程中稳定性碳同位素值波动较大，中期趋于平缓，后期又出现波动。这可能与斑头雁在早期生长发育的过程中代谢速率快中期达到稳定状态有关，而且羽片发育的三个大的部位反应出斑头雁迁徙过程，早期反应殖地稳定性碳同位素值，中期处于越冬地，后期再次反映繁殖地信息，将这些研究结果推广到属于同于栖息地普通鸬鹚（Phalacrocorax carbo）。普通鸬鹚初级飞羽δD在－85.8~31.3范围之间变化；而δ18O在13.3~19.1范围内。可以很明显分为两个区间。相较而言，δD对应不同地域改变更加明显。从鸬鹚初级飞羽羽片上部所携带δD-δ18O同位素信息来看，5~7月青海湖周边的普通鸬鹚来自两个稳定同位素构成差异较大集中换羽地(起源)。仅从此两种元素，基本可以看出青海湖鸟岛繁殖的斑头雁至少来此2个不同越冬地；而在雅鲁藏布江河谷越冬斑头雁，来此不同繁殖地。但若要精确定位，同时需要栖息地方面的稳定性同位素地理信息网路建立。

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