农田害鼠大绒鼠最大持续能量摄入调节机制的研究

来源 :云南师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gongwj123
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最大持续能量摄入(sustained energy intake,SEI)在决定动物的地理分布、生存适应、繁殖成功等方面都具有重要意义,但SEI受到许多因素限制。目前,关于SEI限制的学说主要有四种:1、SEI受动物自身的摄食、消化和吸收能力的影响,即“中央限制”假说;SEI主要受外周组织和器官消耗能量的能力限制,即“外周限制”假说;3、SEI受动物的散热能力所限制,即“热耗散限制”假说;4、SEI受季节性食物资源的限制,即“季节性投资”假说。本论文以农田鼠害大绒鼠这一中国特有种为模型,在室内模拟一系列限制SEI的因子,包括温度、胎仔数、剃毛、运动和繁殖经历等,来探究大绒鼠应对环境变化的主要能量生存策略,最终来验证大绒鼠SEI的限制符合哪种假设,为横断山区小型哺乳动物生理适应机制和鼠害防治提供理论依据。本论文主要分为三大部分:(1)大绒鼠SEI的研究研究结果表明:哺乳期大绒鼠在第22d的体重比第3d降低了31.21%,摄食量增加了118.78%,静止代谢率(resting metabolic rate,RMR)增加了37.54%,SEI/RMR为3.59,说明SEI与RMR之间存在能量分配的平衡。哺乳后期大绒鼠的RMR显著高于哺乳前期。哺乳后期RMR与胴体重、内脏器官和胃肠道的重量呈正相关,说明大绒鼠在哺乳期的能量消耗可能是由胃肠道处理摄入食物的能力驱动。哺乳后期RMR与乳腺重量呈正相关,表明哺乳期的大绒鼠需要增加维持乳腺的能量需求,最终产生更多的乳汁。大绒鼠的RMR与泌乳输出(milk energy output,MEO)呈正相关,乳腺重量与胎仔数呈正相关,说明RMR的增加可能与大绒鼠乳腺满足子代生长的需要有关。哺乳期血清瘦素水平与大绒鼠的体脂量呈正相关,表明瘦素可能作为“肥胖指标”而存在。此外,泌乳后期RMR与体重、食物摄入量、胎仔数、胎仔重、内脏器官和胃肠道重量呈正相关,支持以下假设:哺乳后期较高的RMR有利于增强消化系统的消化和吸收能力,从而增加生殖输出的能量摄入。而瘦素可能参与大绒鼠哺乳期的体重调节。(2)温度、胎仔数、剃毛、运动和繁殖经历对大绒鼠SEI的影响哺乳期大绒鼠在低温条件下降低体重、增加食物摄入量和静止代谢率,降低胎仔重。断乳22天时,减少胎仔数组的体重显著高于对照组和增加胎仔数组,整个哺乳期间,减少胎仔数组的食物摄入量均是3组中最低,在第22天时,极显著低于对照组和增加胎仔数组。哺乳期大绒鼠减少胎仔数组、对照组和增加胎仔数组的SEI/RMR比值差异不显著。大绒鼠被毛重量受低温影响,但不受短光周期的影响。剃毛对大绒鼠的泌乳能力、胎仔重量和胎仔数量基本没有影响,但是相对于对照组来看,剃毛组的静止代谢率和食物摄入量有了显著地增加。这些研究结果都符合“外周限制假说”,而不支持“热耗散假说”。运动对大绒鼠的胎仔并没有影响,但是明显降低了在哺乳期中大绒鼠的身体重量和胎仔重量,食物摄入量和RMR也有了显著地提高,这一结果支持了“热耗散假说”。繁殖经历对大绒鼠摄食量和RMR没有影响,表明哺乳期大绒鼠的SEI可能与繁殖经历无关,支持“外周限制假说”。(3)温度和胎仔数、温度和繁殖经历、胎仔数和剃毛对大绒鼠SEI的影响在低温条件下,大绒鼠的摄食量和静止代谢率都有一定的增加,而较低温度条件下断奶后的胎仔重量显著低于常温条件下的大绒鼠。并且,其在不同温度条件下大绒鼠乳腺的质量没有显著差别。综上所述,大绒鼠哺乳期持续能量摄入的上限可能受到乳腺泌乳能力的限制。这些结果都支持“外周限制假说”。而胎仔数的变化对大绒鼠的静止代谢率、摄食量和胎仔质量没有影响。低温使哺乳期大绒鼠摄食量、胎仔重显著增加,体重显著降低,而繁殖经历对于以上指标影响不显著,说明大绒鼠自身维持和喂养后代的能量分配之间存在权衡。即在较低的温度下,产热增加,用于繁殖的能量减少。按时在不同的温度条件下,大绒鼠会感知环境温度的变化,减少繁殖投资,这与“季节投资假说”的预测相一致。剃毛提高了大绒鼠的RMR,但剃毛不会影响幼仔生长所需的MEO。胎仔数和剃毛对SEI/RMR影响差异不显著,表明哺乳期的SEI/RMR在大绒鼠中受到限制,意味着增加的食物摄入量可能用于维持自身的能量消耗,支持“外周限制假说”。综上所述,本文通过在室内模拟一系列的与SEI制约有关的因子,证实了大绒鼠的SEI大多数符合外周限制假设,部分结果支持热耗散限制假设。本文探究了大绒鼠应对环境变化的主要能量生存策略和代谢适应性调节,阐明了大绒鼠持续能量收支限制的机理。但是大绒鼠的SEI究竟是属于外周限制还是热耗散限制仍然有待进一步研究,尤其是在高温胁迫环境下的SEI研究。
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