冷驯化条件下高山姬鼠能量对策的初步研究

为进一步了解横断山区小型哺乳动物的能量代谢对策,本文主要研究了横断山的外来物种——高山姬鼠(Apodemus chevrieri)持续冷暴露28d的能量变化。结果表明,随着冷驯化时间延长,体重和体温降低;摄入能、消化能和可代谢能增加,至21d后这3项指标又下降;BMR和NST增加,并且28d后它们分别是对照组的187.19%和155.97%;(NST-BMR)/BMR比值7d时增加到1.02,21d后下降至0.53,并保持稳定。因此,在持续冷暴露下,高山姬鼠采取适当降低体重和体温、增加能量摄入、增加BMR和NST产热等途径来维持能量代谢平衡,但是NST在产热中的作用逐渐降低。这种能量模式很可能代表了一种外来小型啮齿动物对于在横断山生存独特的能量适应策略。     

高山姬鼠冷驯化过程中的能量收支

为探讨栖息于横断山地区高山姬鼠的能量代谢特征,采用食物平衡法,在冷驯化条件下,对其能量收支进行了测定。分别测定了冷驯化(5 ± 1℃ ,42 d)过程中,高山姬鼠体重、体温、每日摄入能、消化能、消化率、粪便能及可代谢能、可代谢率的变化。结果表明:随着冷驯化时间的延长,高山姬鼠的体重和体温降低,28 d 时达到最低值后保持稳定,其中体重在冷驯化14 d 时即与对照组有显著差异,28 d 时平均比对照组降低了15.5% ,体温在14 d 后和对照组有显著差异。每日摄入能、消化能、可代谢能升高,三者均在冷驯化14 d 后与对照组有极显著差异,21 d 时达到最高后保持稳定。粪便能、消化率和可代谢率在冷驯化过程中没有显著变化。高山姬鼠在冷暴露过程中,通过降低体重减少绝对能量需求;通过降低体温减少用于维持体温恒定所消耗的能量;通过增加能量摄入维持正常的生理机能。高山姬鼠在冷驯化过程中表现出的变化模式,与其低纬度、高海拔、年平均温度较低的生存环境有关,这在一定程度上反映了横断山区小型哺乳动物在低温胁迫下的生存机制和适应对策。     

食物限制对雄性大绒鼠能量代谢特征的影响

为探讨横断山区大绒鼠适应食物匮乏的适应对策,将成年雄性大绒鼠随机分为自由取食组和饲喂正常摄食量的80% 限食组。测定了自由取食组和限食组雄性大绒鼠的体重、静止代谢率、非颤抖性产热以及体脂含量、血清瘦素含量、肝脏鲜重、褐色脂肪组织重量和消化道形态。结果显示:限食使雄性大绒鼠的体重、体脂含量、静止代谢率、非颤抖性产热、褐色脂肪组织重量和大肠、小肠长度显著降低,使盲肠内容物重量显著增加。血清瘦素含量与体重、体脂含量呈极显著正相关。在限食条件下,大绒鼠主要通过降低体重、基础代谢和产热的能量支出以及动用体内脂肪以应对食物资源短缺的环境条件,瘦素可能参与了能量代谢和体重的适应性调节。     

横断山区高山姬鼠消化道形态的季节动态

为探讨栖息于横断山地区高山姬鼠的消化道特征与环境之间的适应关系,对野外条件下高山姬鼠消化道各项指标进行了测定.实验分别测定了不同季节高山姬鼠胃、小肠、大肠、盲肠的长度、含内容物重、去内容物重、干组织重.结果表明:高山姬鼠消化道特征存在季节性变化,胃、小肠、大肠的各项指标及盲肠去内容物重、干重均于食物质量较好的6月、9月份较高;盲肠长度和含内容物重于3月、11月份较高.高山姬鼠在低温、食物质量下降、繁殖等胁迫因子影响下,通过增加食物摄入、调节消化道形态来满足能量需求的增加,维持正常的生理机能.高山姬鼠的消化道在不同季节中表现出的变化模式说明其有能力适应低纬度高海拔,年平均温度较低的生存环境.     

中缅树鼩能量代谢的季节变化

小型哺乳动物的体重和产热特征的季节调节对其生存至关重要。为探讨中缅树鼩的能量代谢适应特征随季节的变化,采用耗氧量测定、食物平衡法、形态测量等方法,分别对其冬季和夏季的基础代谢率(BMR)、非颤抖性产热(NST)、体温、体重、蒸发失水、能量收支和消化道的长度和重量进行了测定。中缅树鼩冬季体温、体重、基础代谢率、NST、蒸发失水散热分别为37. 9℃ ± 0.14℃ ,126.1 ± 2.1 g,42. 94 ± 2.65 J/g· h,54. 97 ±2.14 J/ g·h,5. 69 ±0.33 J/ g·h;夏季体温、体重、基础代谢率、NST、蒸发失水散热分别为38.5℃ ± 0. 27℃ ,106.9 ±5.1 g,28. 69 ±3.06 J/ g·h,47.43 ± 2.45 J / g·h,7.12 ±0. 57 J/ g·h;中缅树鼩的每日摄入能、消化能、可代谢能冬季均比夏季显著增加,消化道特征冬季和夏季存在变化,随着温度降低、食物质量下降,小肠长度和重量增加。这些结果表明:中缅树鼩在冬季,通过增加体重、基础代谢率和NST、能量摄入、消化能和可代谢能,降低蒸发失水等方式应对季节性环境变化。代谢产热和消化生理调节在季节性适应过程中具有重要地位。     

冷驯化条件下大绒鼠的产热和能量代谢特征

本文主要研究了冷驯化(5℃±1℃)条件下,大绒鼠(Eothenomys miletus)的能量收支、基础代谢率(BMR)、非颤抖性产热(NST)和肝脏线粒体呼吸.结果表明:随着冷驯化的进行,大绒鼠的体重、体温降低;摄入能、消化能、可代谢能增加;BMR和NST增加;肝脏线粒体呼吸状态Ⅲ呼吸先增加,28天后趋于平稳;线粒体状态Ⅳ呼吸先增加,28天后下降.说明在冷驯化条件下,大绒鼠采取适当降低体重和体温、增加能量摄入、增加BMR和NST产热的对策来维持能量平衡     

随机限食和重喂食小鼠能量收支和生长发育的可塑性

为阐明能量收支和生长发育的可塑性对动物适应食物资源变化的作用和意义,将断乳后的雄性KM小鼠40只随机限食4周,再重喂食4周。采用封闭式流体压力呼吸计测定基础代谢率(BMR)。限食使摄食量显著增加,BMR和活动行为降低,胴体和生殖腺重量显著降低。重喂食后上述指标均恢复到对照组水平,表现出显著的可塑性变化。结果表明,KM小鼠能通过摄食量、BMR、活动行为和身体组成的可塑性调节以适应难以预测的食物资源变化。     

神农架地区4种啮齿类食性及脏器形态差异比较

生活在同一地域的物种,会因强烈的资源竞争而产生生态位重叠与分离,从而实现相互共存。以神农架地区啮齿动物为研究对象,比较分析不同啮齿类食性、脏器重量及消化道形态差异,探索其共存机制及其生理生态学上的适应策略。食性上,安氏白腹鼠(Niviventer andersoni)、社鼠(N.confucianus)、高山姬鼠(Apodemus chevrieri)、中华姬鼠(A.draco)均为杂食者,但各自喜食偏好不同,安氏白腹鼠的食物组成以植物枝叶和种子为主,社鼠、高山姬鼠和中华姬鼠的食物组成均以种子和动物性食物为主。与各自生态习性及其食性相适应,不同啮齿动物的脏器重量及消化道形态发生相应的变化。脏器重量上,不同啮齿动物心鲜重、肺鲜重、脾鲜重和干重无显著差异,其它指标差异显著。安氏白腹鼠的心干重、肺干重、肝鲜重和干重、肾鲜重和干重显著大于社鼠、高山姬鼠和中华姬鼠。消化道形态上,不同啮齿动物盲肠长、净鲜重和干重无显著差异,其它指标差异显著。其中,胃含内容物鲜重、净鲜重和干重,盲肠含内容物鲜重,大肠长、含内容物鲜重、净鲜重和干重均以安氏白腹鼠具较大值,但各自变化趋势不同;小肠长、含内容物鲜重、净鲜重和干重则以社鼠具较大值。且同属姬鼠属的高山姬鼠和中华姬鼠脏器重量及消化道形态各指标间均无显著差异。由于小泡巨鼠和猪尾鼠数量较少,未进行统计分析。以上结果显示:食物资源利用上的分化有利于安氏白腹鼠与其近缘物种社鼠及其他鼠类的同域共存,且为适应不同的食物资源利用模式,其脏器及消化道形态也发生了适应性的变化;同域分布的近缘物种高山姬鼠、中华姬鼠则有可能采取其它策略而非食物资源分化模式实现共存。     

随机限食与重喂食小鼠的能量代谢和行为的可塑性

分别测定了随机限食和重喂食驯化的雌性KM小鼠的体重、摄食量、基础代谢率(BMR)、行为活动、身体脂肪和性腺重量.随机限食使摄食量增加、BMR和活动行为降低,生长发育迟缓,但对身体脂肪无显著影响.重喂食后上述指标均恢复到对照组水平,表现出显著的可塑性变化.结果表明,动物通过能量摄入和支出的权衡策略适应难以预测的食物资源变化,能量代谢和活动行为的可塑性调节在能量代谢的权衡策略中发挥重要作用.     

环境温度对白头鹎代谢产热和蒸发失水的影响

基础代谢率(BMR)是恒温动物维持正常生理机能的最小产热速率,是动物在清醒时维持身体各项基本功能所需的最小能量值。"能量需求"假设认为,鸟类短期BMR的调整可以通过改变内部器官的大小来适应能量需求。以白头鹎(Pycnonotus sinensis)为研究对象,分别在10℃和30℃的不同环境中适应4周后,测定了其BMR、蒸发失水(EWL)和内部器官(心、肝、肾、胃、小肠和整体消化道)的重量,同时分析了白头鹎内部器官的变化及与BMR的关系。驯化4周后,白头鹎暖温组(30℃)的体重有明显降低的趋势;经协方差校正体重后,低温组(10℃)单位体重BMR与整体BMR明显高于暖温组,同时两组间EWL表现出显著差异。协方差分析表明,低温组白头鹎的肝脏、肾脏、小肠及总消化道重量显著高于暖温组。低温引起白头鹎能量需求增加,内部器官发生相应改变,要求摄入更多的氧气以维持代谢平衡,导致散失更多的蒸发水。