許祐薰副教授

目前研究主題：

1. 環境變異與性別角色如何共同影響鳥類親代照顧與繁殖策略。
2. 鳥類偶外配對在環境異質性與性別間遺傳關聯下的演化機制。
3. 台灣蜻蛉目昆蟲在弱族群結構下的表型分化、局部適應與保育基因體學。
4. 表型－環境關聯與基因型－環境關聯在自然族群適應研究中的整合與推論限制。

演化生態實驗室

探討環境異質性與生物限制條件下的行為、適應與演化。

研究方向：

生物並非在單一且穩定的環境中演化，而是持續面對氣候波動、資源變化、社會互動與繁殖壓力等多重挑戰。不同性別、生活史階段、生理條件與遺傳背景，也可能限制個體在相同環境中可採取的行為與適應策略。

我的研究核心關注生物如何在不同限制條件與環境脈絡下，調整其行為、繁殖策略與表型特徵，並進一步影響適應、族群分化與演化。我特別關心「限制條件（constraints）」與「情境依賴（context-dependence）」如何共同塑造自然族群中的行為與表型變異。例如，不同性別是否會因繁殖角色而展現不同的環境反應？環境異質性是否會促成策略轉換、適應權衡或局部適應？在弱遺傳結構的族群中，表型與基因體訊號又應如何反映環境選汰與適應過程（圖１）？

圖 1. 弱遺傳結構下，中華珈蟌  Psolodesmus mandarinus 之表型與環境關聯。(a) 深色型與 (b) 透翅型外觀。(c) 冗餘分析（RDA）顯示表型變異與氣候因子及空間結構之關聯，包括溫度季節性、年溫差、降雨季節性與最乾季降雨量等環境變數，以及 PCNM 空間變數。(圖片來自 Lin et al., 2026: https://doi.org/10.1186/s12862-025-02462-z)

研究系統：

我的研究系統包含鳥類繁殖行為與蜻蛉目昆蟲的環境適應。在鳥類研究中，我探討水鳥中的孵卵行為、親代照顧與性別角色差異（圖２），以及鳥類偶外配對行為的演化機制（圖３）與其環境依賴性；在昆蟲研究中，則分析中華珈蟌的表型變異、環境梯度、族群結構與局部適應之間的關聯。

圖 2. 性別角色反轉（ sex-role reversal）的一妻多夫制彩鷸（Greater painted-snipe），雄鳥負責主要孵卵與育幼行為。（Photo taken by Shalini Jain）。

圖 3. 偶外配對行為在雌雄間可能產生不同的適應利益與適存成本。雄性可能因增加繁殖成功而受益，但也需承擔性病感染（STD）與親權損失等代價；雌性則可能獲得直接或間接利益，但同樣可能面臨性病感染與社會配偶降低親代照顧等風險。圖中亦示意雌雄偶外交配傾向之間可能存在遺傳相關性。(圖片來自Hsu, 2022: https://doi.org/10.1093/oxfordhb/9780197502891.013.30)

研究方法與架構：

本實驗室採取跨層級整合的生態演化研究，將野外調查與長期行為觀察所顯示的個體策略，連結至形態測量、族群基因體與環境資料所呈現的表型與遺傳變異，並進一步透過統計分析、理論模型、族群基因體方法（圖４）與親緣比較分析，檢驗這些變異如何在不同環境脈絡與演化歷史中形成與維持。透過整合個體行為、表型變異、基因體訊號、族群適應與類群演化等不同層級，本實驗室希望建立一套理解生物如何在環境異質性與限制條件下產生適應策略的研究架構，並將此架構延伸至環境變遷下的保育、生物多樣性維持與適應潛力評估。

圖 4. 哈溫平衡（Hardy–Weinberg equilibrium, HWE）分子標記過濾（HWE filtering）於族群基因體研究中的建議流程。此流程依研究目的、族群結構資訊與局部適應分析需求，提供不同的過濾與推論策略。(圖片來自Hsu, 2026: https://doi.org/10.1002/ece3.72688)

合作研究網絡：

本實驗室與國內外研究團隊合作，結合長期野外資料、行為觀察、基因體分析與理論模型，研究環境變異下的繁殖策略、親代照顧與局部適應。合作對象包含英國鳥類長期研究團隊、歐洲水鳥繁殖生態研究團隊，以及台灣生物多樣性與理論演化研究者等相關研究單位。