郭俊良，薛 飛，劉 璇，侯 蓉，吳 蔚，黎大勇，齊敦武*，張志和

(1. 西華師范大學 生命科學院 珍稀動植物研究所，四川 南充 637002；2. 成都大熊貓繁育研究基地(四川省瀕危野生動物保護生物學省部共建實驗室)，四川 成都 610081)

動物的行為是指動物在一定環(huán)境條件下，為了完成攝食排遺、體溫調(diào)節(jié)、生存繁殖以及滿足其他生理需求而以一定姿勢完成的一系列動作，包括采食、休息、運動、交配、育幼和通信等[1]。按獲得途徑可分為本能行為(先天因素主導)和學習行為(后天環(huán)境影響)，但所有的行為均是遺傳和環(huán)境共同作用的結果，既受遺傳制約，又受環(huán)境影響[2]。

現(xiàn)有的研究證實，包括人類在內(nèi)的生物行為很大程度上受到遺傳因素的影響，例如犬類的游戲行為、攻擊行為以及膽量方面都受到遺傳因素的影響[2-3]，人類自閉癥的誘發(fā)也受到遺傳因素的影響[4]。雙胞胎的個體在遺傳因素上非常相近，從遺傳角度上看，其行為節(jié)律等應該具有很高的相似性，而在人類研究中發(fā)現(xiàn)，由于后天環(huán)境因素的差異，雙胞胎之間的行為會產(chǎn)生顯著的差異[5]。動物中也會出現(xiàn)一胞多胎的現(xiàn)象，但是對于這些個體之間行為節(jié)律發(fā)育的差異尚未見有詳細的研究報道。

關于大熊貓行為節(jié)律的研究顯示，野外成體大熊貓的行為明顯受到環(huán)境因素的影響[6-7]；同時研究也證明圈養(yǎng)大熊貓的行為會因為飼養(yǎng)環(huán)境影響而發(fā)生顯著變化[8-9]。目前未見關于環(huán)境因素對大熊貓行為的影響程度的相關研究，其幼體行為發(fā)育的相關研究也甚少。在野外條件下，大熊貓每胎多為1～2崽[10]，而在圈養(yǎng)條件下雙胞胎率較高，達46.4%[11]，這為我們了解其環(huán)境和遺傳因素在后天行為發(fā)育中的作用提供了良好的樣本。本研究將對大熊貓不同類型的雙胞胎和單胎進行行為節(jié)律的探究，以期能夠判明遺傳因素和環(huán)境因素對大熊貓幼仔行為形成的影響程度，將使得我們能夠更為全面地了解大熊貓的行為機制。

1 實驗對象和方法

1.1 實驗對象

研究對象為成都大熊貓繁育研究基地2016年和2017年出生的大熊貓幼崽(該年齡段的大熊貓幼崽具備自主活動能力且與母獸共同圈養(yǎng))：同卵雙胞胎4只，異卵雙胞胎4只，單胎2只，總計10只。其中，2016年大熊貓幼崽包含了當年出生的所有雙胞胎個體及1只與同卵雙胞胎共同圈養(yǎng)的單胎個體，在共同圈養(yǎng)的條件下，以保證環(huán)境因素的一致性。2017年大熊貓幼崽的選取參照了2016年的選取方法，以確保研究樣本的合理性。同卵雙胞胎指來自同一個受精卵，2個個體之間的基因完全相同，并具有相同的遺傳表型；異卵雙胞胎指來自2個受精卵，平均相同的基因約占50%[12]。

1.2 行為類型

結合本文實驗的需求，參照胡錦矗等[10]、劉定震等[13]、Snyder等[14]、張志和等[11]對圈養(yǎng)大熊貓行為的定義以及研究結果，將實驗對象的行為表現(xiàn)劃分7個行為類型。

休息(resting)：個體以各種姿勢(趴臥、躺臥、側臥或坐靠等)保持靜止狀態(tài)，眼閉合或不閉合。

取食(feed)：個體采用不同的姿勢(躺臥、坐靠等)采食食物，包括竹、窩頭、水果等。

移動(locomotion)：從一點快速或者慢速走動或跑動到另外一點。

玩物(object play)：指個體通過玩弄活動場獸舍內(nèi)的物品、玩具甚至水所引起的身體的移動或運動。

自我嬉戲(self-motion playing)：包括后滾翻和擺動四肢、前滾翻、倒立圍繞物體轉圈和攀爬墻壁和欄桿時移動身體等，個體沒有明顯的從一個地方移到另外一個地方。

相互嬉戲(reciprocal play fighting)：2只或多只個體之間長時間的扭打、推搡、拉扯或者相互用腳掌推擋。

母幼嬉戲(mother-baby playing)：幼崽與母獸長時間的扭打、推搡、拉車或者相互用腳掌推擋。

表1 大熊貓幼崽資料

1.3 實驗方法與數(shù)據(jù)處理

采用焦點動物取樣法(focal animal sampling)，以實驗個體為焦點，在一定的時間長度內(nèi)觀察記錄目標對象的所有被明確定義的行為。在進行1個月的前期觀察后，進一步確認實驗對象，繼而進行實驗觀察與記錄，實驗時間為2018年2月—6月，觀察時間為上午9：30—12：00，下午14：30—17：00，每次觀察僅對一只大熊貓持續(xù)進行，持續(xù)時間150 min，每天2次，觀察過程中，對其每次行為及行為持續(xù)時間做記錄。每只實驗對象進行每周5 h的觀察記錄，總計觀察時間250 h。

按實驗對象在觀察時間段內(nèi)的各種行為類型時間進行匯總，觀察過程中，去除了飼養(yǎng)員干擾產(chǎn)生的行為。每天的觀察數(shù)據(jù)視為一個獨立樣本，總計50個樣本，統(tǒng)計出獨立樣本中各類行為類型所占時間比例，對同種出生類型的雙胞胎個體進行胎內(nèi)對比，采用獨立樣本的T檢驗分析，檢測各行為類型是否存在顯著差異；對所有個體進行多元方差分析，檢測各行為類型是否存在顯著差異，所有檢驗的差異顯著水平為=0.05。

2 結果

T檢驗分析結果顯示，同胎的雙胞胎個體之間的行為沒有任何顯著性差異，因此我們在后續(xù)分析中將同胎的個體作為一個整體，對不同類型的三胎之間的行為差異進行比較分析。

所有實驗個體的行為時間分布統(tǒng)計結果見圖1。由圖1可見，大熊貓幼崽均以休息為主，占58.9%，攝食次之，占21.1%，其他行為占20.0%(移動、玩物、自我嬉戲、相互嬉戲、母幼崽嬉戲分別為4.0%、0.6%、6.7%、7.0%和1.7%)。

對3種不同出生類型幼體的行為比較發(fā)現(xiàn)，休息(F=10.672，P<0.01)、攝食(F=10.040，P<0.01)、移動(F=13.359，P<0.01)、自我嬉戲(F=4.645，P<0.05)和相互嬉戲(F=3.660，P<0.05)5種行為上有顯著性差異(表2)，而在玩物(F=2.848，P>0.05)和母幼嬉戲(F=2.084，P>0.05)2種行為上未有差異。

圖1 大熊貓幼崽行為時間分布Fig.1 Behavior time distribution of giant pandas

表2 大熊貓幼崽行為時間分布方差分析結果

☆表示P<0.05，*表示P<0.01。圖2 各胎大熊貓之間行為時間分布Fig.2 Behavior time distribution of giant pandas

相較于同卵和異卵雙胞胎，單胎個體將時間更多分配在休息上，分別為77.4%、62.9%、45.5%；而異卵雙胞胎的攝食以及移動行為明顯多于單胎和同卵雙胞胎，分別為32.4%、11.2%、14.8%和6.9%、1.6%、2.3%；在自我嬉戲行為上，同卵雙胞胎活動時間顯著高于了異卵雙胞胎，分別為9.5%和3.5%；在相互嬉戲行為上，單胎活動時間則低于其他2種出生類型的大熊貓，分別為1.9%，9.0%和7.6%。

3 討論

遺傳因素影響著動物的向光、向地、攝食、求偶、育兒、攻擊以及學習和記憶等行為[15]，是動物行為產(chǎn)生的基礎，通過遺傳因素與環(huán)境因素的相互作用、調(diào)節(jié)控制機體的新陳代謝和機能與發(fā)育，從而表現(xiàn)于行為，影響于行為[16]。作為個體學習來講，模仿其他個體的選擇，這在遺傳上是一種編碼行為[17]。

動物在行為節(jié)律方面，也受到遺傳因素的控制和影響，蒙古馬的識途性、群居性、獨立性和親和性都受到遺傳基因的控制[18]。拉布拉多尋回犬的吸引傾向，日本鵪鶉的社會行為和恐懼行為，都受到了遺傳基因的主導影響[19-20]。雌性動物在繁育期間的母性行為，也會隨著個體的不同而存在顯著的差異[21]。本文研究結果表明，在后天環(huán)境因素(圈養(yǎng)環(huán)境)基本一致的環(huán)境下，3種出生類型的大熊貓在5種行為活動上存在顯著性差異，說明遺傳因素或許對其行為產(chǎn)生了較大的影響。

本文研究中的圈養(yǎng)對象在飼養(yǎng)條件、獸舍環(huán)境、食物種類以及管理時間等諸多方面均相同，除了母獸之外的后天環(huán)境因素基本一致，然而行為觀察顯示不同胎之間的行為有著較大的差異。異卵雙胞胎在休息、攝食、移動這3種占據(jù)了觀察周期中80.0%時間以上的行為與同卵雙胞胎和單胎都有顯著的差異；單胎和同卵雙胞胎在休息這一主要行為上也有著顯著差異性，并且在相互嬉戲和母幼嬉戲上也有著不同的趨勢。這些行為時間分配上的差異表明這三胎不同的大熊貓在行為形成的結果上存在著差異。對于主要受到人工繁育影響的圈養(yǎng)個體，其發(fā)育的后天環(huán)境因素幾乎是一致的，因此我們推測在大熊貓行為模式形成的過程中，遺傳因素起到了主導作用。在同一母獸撫育下的同卵雙胞胎與單胎個體，其后天因素完全一致，但依然表現(xiàn)出行為差異；而同年出生的兩對雙胞胎在個體之間的行為沒有任何顯著性，這2個結果均表明遺傳差異的大小與行為差異的大小有著關聯(lián)性，進一步證實了遺傳因素在大熊貓行為形成過程中的主導地位。

現(xiàn)有的研究已經(jīng)證實，動物的個體行為差異是一種普遍的現(xiàn)象，這種差異的重要來源之一是母體遺傳[22]，遺傳因素能夠?qū)游锊煌瑐€體的認知功能、學習能力、記憶能力等產(chǎn)生影響，進而造成動物不同個體的行為差異[23-26]。在本研究中，不同出生類型的大熊貓個體在活動時間分配上存在顯著差異，而各雙胞胎胎內(nèi)個體均未顯差異。我們推測，來自不同親本的遺傳因素影響了個體的認知功能和行為能力，導致不同出生類型的大熊貓個體對環(huán)境、食物、活動場等資源的認知和需求不同，因此采取了不同的行為活動模式以滿足自身生理需求：如本文研究中的單胎大熊貓偏向少動的行為模式，休息時間所占比高達77.4%，比平均值高出18.5%；反之，異卵雙胞胎大熊貓偏向多食的行為模式，攝食時間所占比為32.4%，比平均值高11.3%。同樣，雙胞胎個體之間可能因為遺傳因素相近而具有相似的行為模式，因而在時間分配上并無顯著差異。

遺傳因素為主導的行為形成方式能夠使動物在早期就自然具有應對環(huán)境的能力，這能夠使發(fā)育程度很低的大熊貓幼崽在盡早的時期就能夠?qū)ν饨绱碳ぎa(chǎn)生反應，從而提升了個體的適應能力，增加了生存幾率，是該物種適應力的一種體現(xiàn)[27-28]。

本研究初步證實遺傳因素對大熊貓行為影響的主導作用，這個結果能夠用于圈養(yǎng)大熊貓的飼養(yǎng)與管理。例如根據(jù)大熊貓的譜系關系，能夠?qū)Σ煌V系的個體制定針對性的管理措施，提供適宜的環(huán)境和豐容措施來應對該譜系遺傳特征所帶來的行為模式，從而減少圈養(yǎng)個體可能產(chǎn)生的刻板行為的幾率[29]；根據(jù)母獸的譜系，可以提前預測其育幼的情況，從而更高效便利地進行人工干涉，提高幼崽的生存質(zhì)量。此外，在大熊貓的野化放歸訓練中，根據(jù)遺傳因素的影響對其某些行為進行針對性訓練，有助于大熊貓野放工作的開展[30]。