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鹿角是雄鹿对抗天敌、争夺配偶或领地的武器,也是性选择的炫耀工具。其形状和大小的演化与物种身体结构和行为模式的分化有关,而身体结构和行为模式的分化又与生境适应关系密切,所以鹿角的演化是揭示鹿类进化机制的重要方面。但是,传统的研究中一直缺乏有效的方法来定量描述鹿角的形状,使很多深入的研究受到限制。本研究系统研究了13种鹿类的角,建立了17项形态描述指标,以0/1方式生成数据。采用卡方距离(x2Distance),以Average Linkage、Single Linkage、Complete Linkage和Wards Minimum Variance等4种聚类方法进行形态聚类。结果显示,鹿角的形状分为两大分支,一是以麂族为核心的简单型角,二是以鹿族、驼鹿族和空齿鹿族为核心的复杂型角,并呈现出从简单到复杂的变化趋势。这些趋势与鹿类动物系统进化谱系没有明确的关系,但能够客观地反映出各种鹿角的形态特征,用于定量分析。这些指标的量化简单、易行,为鹿角形状有关的研究和鉴定提供一种实用工具。 骨骼形态发生蛋白4(BMP4)基因与动物的面部形态发生有关,其分化可在短期内引发动物头面部形态的剧烈分化。鹿角是额骨的附属物,生长过程中BMP4有较高的表达,说明BMP4参与了鹿角形态形成。但是,鹿角形态的演化与BMP4的进化是否有协同关系还未见研究。为了揭示这一协同关系是否存在,用15中鹿类动物研究了BMP4最为活跃的外显子4的系统发育关系,将其与鹿角形态演化的趋势和鹿类物种的系统发育关系进行比较。结果显示,鹿角形状演化不是按照鹿类动物的系统进化关系h和BMP4Exon4的系统进化关系而进行的。BMP4Exon4的系统进化也未按照物种的演化关系进行,在207个密码子有29个密码子显示出正选择倾向,平均概率为0.891,说明Exon4表现出非常活跃的适应性进化特点。综合以上结果,鹿角形状的演化是在物种种化之后的次生性、个性化的适应性进化的结果。BMP4是一个活跃的适应性进化的基因,其进化过程超越了鹿科动物系统发育关系,其他性状对其产生的选择压力是主要的,同时受到打斗、展示和生境适应等方面功能的选择压力。