与人类相似，动物的行为表现（如探索、冒险、社群交往）在不同时段或不同场景常常存在显著的个体间差异，这种差异又称为动物“个性”（animal personality）。个性在动物界普遍存在，且在物种形成、疾病流行与传播、种群入侵等生态和演化过程中扮演重要的角色。因此，阐明动物个性的演化和维持机制是当代生物学研究的重要课题。
已有模型研究表明，行为表现与生理状态个体内差异的耦合是个体间差异产生的重要机制。当行为表现与生理特征个体内差异存在正反馈时，二者将逐渐启动共演化或共发育过程，进而导致个体间差异。相反，当行为表现与生理特征个体内差异存在负反馈时，个体间差异则无法演化。模型研究也表明，生态选择压力是决定行为表现与生理状态反馈方式的重要因素。然而，迄今为止，生理特征─个性耦合关系随生态环境变化而变化这一假设还未得到实验验证。
基于此，该研究以海拔分布跨度极大（0- 4300 m）的典型两栖动物中华蟾蜍（Bufo gargarizans）为研究对象，采用重复测量的研究范式（图I），结合多变量混合线性模型与结构方程模型等统计方法，探究海拔梯度和热驯化条件对静止代谢率、基础皮质酮与探索和冒险个性共变关系的影响。
结果表明：1）在低海拔环境下，生理特征个体间差异与个性的关联方式高度可塑：在暖温驯化（21℃）条件下，冒险个性与基础皮质酮个体间差异正相关；在低温驯化（15℃）条件下，冒险个性、探索个性与静止代谢率正相关(图II)。2）在高海拔环境下，生理特征的个体间差异与个性的关联方式较为稳定：冒险个性始终与基础皮质酮个体间差异正相关。3）能量管理模型适应性调节是低海拔环境下生理特征个体间差异与个性关联方式发生转换的关键因素。总之，这些结果提示，驱动中华蟾蜍个性的生理状态可以随短期或长期的热生物学经历的变化而改变，支持生理特征─个性耦合背景依赖性假说。
上述研究成果近期以“Context-dependent effects of thermal acclimation on physiological correlates of animal personality in Asiatic toads”为题，在线发表于英国皇家学会经典期刊“Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences”（https://doi.org/10.1098/rspb.2024.1012）。论文第一作者为中国科学院成都生物研究所博士研究生谭松（现为生物所在站博士后），通讯作者为陈竞峰副研究员，加拿大圭尔夫大学傅金钟研究员为共同作者。该项研究得到国家自然基金（No. 31370431、No. 31729003），生态环境部生物多样性调查与评估项目（2019HJ2096001006）以及加拿大NSERC项目支持。
图I 实验设计流程
图II 结构方程模型展示不同环境条件下生理和行为特征个体间差异的关联性