【摘 要】
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高原林蛙（Rana kukunoris）属于两栖纲、无尾目、蛙科、蛙属,是我国特有的两栖类物种,主要生活于高原地区的水域及其附近的沼泽湿地中,其发育过程通常受到低温、强紫外辐射和缺氧等环境压力的影响。气候变暖和平流层臭氧消耗所导致的紫外辐射增加是目前两个突出的环境问题,对许多物种的生存构成了严重威胁,也是导致两栖动物种群数量下降或灭绝的主要驱动因素。这两个环境因子通常在高海拔地区的变化更为显著,温
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高原林蛙（Rana kukunoris）属于两栖纲、无尾目、蛙科、蛙属,是我国特有的两栖类物种,主要生活于高原地区的水域及其附近的沼泽湿地中,其发育过程通常受到低温、强紫外辐射和缺氧等环境压力的影响。气候变暖和平流层臭氧消耗所导致的紫外辐射增加是目前两个突出的环境问题,对许多物种的生存构成了严重威胁,也是导致两栖动物种群数量下降或灭绝的主要驱动因素。这两个环境因子通常在高海拔地区的变化更为显著,温度升高和UVBR水平增加可能会改变生物机体的热适应性,产生更多的活性氧（ROS）,并造成不同程度的生物分子损伤,对高原两栖动物的生命活动产生不利影响。本研究以我国特有且分布较广的无尾两栖类动物高原林蛙蝌蚪为研究对象,通过实验室人为控制温度与UVBR照射的驯化实验,将蝌蚪分别置于14℃和22℃的驯化温度下,并设置有无UVBR照射条件驯化三周,探究温度与UVBR的交互处理对高原林蛙蝌蚪在生长发育速率、存活率、热生物学特征、运动能力、代谢率等热敏感性生理指标以及氧化应激生化分子层面的综合影响。在紫外辐射感知实验中发现,高原林蛙蝌蚪具有光保护机制,可以感应不同强度UVBR,且表现出UVBR回避行为,游向阴影环境下躲避。生长发育测定结果表明,UVBR照射和温度变化对高原林蛙蝌蚪的生长发育与存活率有显著的交互作用。14℃组高原林蛙蝌蚪的生长发育速率最慢,UVBR照射对于其生长发育也存在不利影响。另外,UVBR照射组高原林蛙蝌蚪的存活率显著低于无UVBR照射组,且在14℃下,致死效应更为明显。热生物学特征结果表明,高原林蛙蝌蚪的各项热生物学特征具有显著的热适应性,22℃组高原林蛙蝌蚪的最大临界温度和热耐受范围显著大于14℃组蝌蚪,而UVBR照射则使蝌蚪的最大临界温度显著降低,热耐受范围减小;22℃组蝌蚪的热偏好温度、逃避温度和热致死温度均显著高于14℃组蝌蚪。且与22℃相比,14℃驯化条件下,蝌蚪的各项热生物学特征对于UVBR的响应更为敏感,因此推测在温度调节方面,高原林蛙蝌蚪可能更多地受益于升高的温度所带来积极影响。运动能力结果表明,不同温度驯化后,蝌蚪的爆发游泳速度会表现出一定的热适应性,即蝌蚪分别在其驯化温度下会表现出更快的爆发游泳速度。此外,UVBR照射可以显著降低蝌蚪的爆发游泳速度和运动能力。氧化应激结果表明,随着驯化温度从14℃增加到22℃,UVBR照射引起生物机体的氧化损伤减少,这表明22℃驯化组的蝌蚪可能会通过改变机体的氧化还原平衡来补偿UVBR所带来的不利影响。另外,在22℃驯化组中,有无UVBR照射对于蝌蚪T-AOC和GSH:GSSG比值没有显著影响,这表明高原林蛙蝌蚪可能利用其抗氧化系统的热敏性,特别是抗氧化酶的热敏性来清除UVBR照射所诱导的大量ROS,而不需要增加非酶性抗氧化物的含量。综上所述,与22℃相比,在14℃驯化条件下,高原林蛙蝌蚪对于UVBR的响应更为敏感,且在14℃-22℃温度范围内,温度升高和UVBR照射对高原林蛙蝌蚪的几种表型分别有着相反的影响,例如存活率、发育率、体型、热偏好温度、热耐受范围、氧化损伤程度、抗氧化系统等。UVBR照射对蝌蚪存在不利影响可能是UVBR诱导的生物分子损伤、能量可利用性降低的结果,但在一定范围内升高的温度可以通过提高蝌蚪的热耐受范围、热偏好温度、运动能力及抗氧化酶的热敏感性来补偿UVBR照射所带来的不利影响。由此,我们推测在一定范围内温度升高可能会增加机体对环境变化的适应能力,从而对生活在高海拔地区的两栖动物产生一定的积极影响。
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