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哺乳动物的冬眠是对季节性低温和食物资源短缺一种适应对策。研究冬眠动物冬眠前育肥期能量代谢的特征及可利用能量对其冬眠模式的影响,对我们进一步理解动物的冬眠模式及其如何适应低温和食物短缺的环境具有重要的理论意义。本文以达鸟尔黄鼠(spermophilus dauricus)为研究对象,测定了育肥期其体重、摄食量、基础代谢率(BMR)、非颤抖性产热(NST)及冬眠期的入眠时间、觉醒时间、冬眠阵持续时间、冬眠阵的个数、出眠时间等指标。实验结果表明:
1.达乌尔黄鼠冬眠前能量积累的速率存在年龄和性别的差异,分别为成体先于亚成体,亚成体雄性先于亚成体雌性。这与入眠的先后顺序一致,说明能量积累的状况与达乌尔黄鼠入眠顺序有关。
2.达乌尔黄鼠冬眠前的能量贮存是有限度的。能量积累达到极限后,能量摄入显著下降,即使有足够的食物,动物的能量贮存也不再增加,此时动物从能量积累转入能量消耗过程。我们推测这可能是动物体内脂肪的内分泌信号(如瘦素等)反馈调节的结果。
3.动物能量积累达到极限后,BMR和NST呈下降趋势,能量消耗降低。由于此时动物房的最低温度为24℃,动物并没有进入冬眠状态。这表明低温是达乌尔黄鼠入眠的必备条件之一。我们推测在达乌尔黄鼠体重达到高峰时,如果环境温度适宜,应该是动物冬眠的最佳时机。
4.成体雄性和成体雌性的入眠时间早于亚成体雄性,成体雄性达乌尔黄鼠先于成体雌性和亚成体出眠,这表明达乌尔黄鼠的入眠和出眠时间先后存在年龄和性别的差异。与野外研究的结果基本一致。
5.成体雄性冬眠季节的长度少于成体雌性和亚成体,其冬眠时间也明显少于成体雌性和亚成体。这说明成体雄性在冬季花费较少的时间用于冬眠。验证了前人的假说:如果能量是足够的,冬眠动物应该利用可利用的能量来降低冬眠阵的深度和时间。
6.成体雄性的日体重降低明显多于成体雌性和亚成体。这说明在越冬过程中成体雄性平均每天产热消耗的能量多于成体雌性和亚成体。在资源充足时高代谢率对恒温动物是有益的。