食物限制对黑线仓鼠能量代谢和产热的影响

为阐明动物应对食物短缺的能量学对策与其自身的代谢水平的关系,测定了不同限食程度下黑线仓鼠的体重、基础代谢率和非颤抖性产热。结果发现,限食使基础代谢率、非颤抖性产热、褐色脂肪组织细胞色素c氧化酶活性降低。90% 限食驯化4 周后,存活率为80% ,60% 限食驯化4 周后,存活率为30% 。低温驯化使黑线仓鼠基础代谢率和非颤抖性产热显著增加,使80% 限食动物的体重和存活率显著降低。高基础代谢率组的摄食量比低基础代谢率组多23.8% ,80% 限食后两组体重降低的幅度和存活率差异不显著。结果表明:高水平的代谢率使黑线仓鼠对食物资源短缺的敏感性增加;支持“代谢率转换假说”,符合“具有储食习性的动物对食物短缺的生理耐受性较低” 的预测。     

内蒙古浑善达克沙地小毛足鼠的能量代谢和体温调节

为了解小毛足鼠对沙漠生境的适应特征,对其能量代谢和体温调节特征进行了测定。代谢率采用封闭式流体压力呼吸计测定,非颤抖性产热用皮下注射去甲肾上腺素诱导,能量摄入采用食物平衡法测定。结果显示:小毛足鼠的热中性区为25～33℃,平均体温为35 7±0 1℃,最小热传导率为0 21±0 01mlO2/g·h·℃,基础代谢率为2 61±0 04mlO2/g·h,最大非颤抖性产热为8 53±0 28mlO2/g·h,非颤抖性产热范围(最大非颤抖性产热与基础代谢率的比率)为3 3。基础代谢率和非颤抖性产热都高于以体重为基础的期望值,最小热传导接近期望值。小毛足鼠的摄入能为2 26±0 12kJ/g·d;消化能为2 18±0 13kJ/g·d;消化率为97±0 2%;可代谢能为2 13±0 12kJ/g·d;可代谢能效率为94±1 2%。这些结果表明小毛足鼠对沙地生境的适应特征是:基础代谢率较高,体温相对较低,最小热传导率与期望值相当,热中性区较宽,下临界温度较低;较高的最大非颤抖性产热和非颤抖性产热范围以及较高的食物消化效率。     

环境温度和繁殖经历对黑线仓鼠哺乳期能量收支的影响

为探讨环境温度和繁殖经历对黑线仓鼠哺乳期能量收支的影响,将连续3次繁殖的黑线仓鼠暴露于温度梯度降低的条件下(30—0℃,1℃/4d),使初次、第2和3次繁殖的动物分别暴露于30—20℃、20—10℃、10—0C℃,测定了哺乳期能量收支。与初次繁殖的动物相比,第3次繁殖组动物的摄食量显著增加,静止代谢率、非颤抖性产热、褐色脂肪组织细胞色素c氧化酶(COX)活性和血清T3水平显著增加,而断乳时胎仔重显著降低。结果表明:(1)低温下繁殖的黑线仓鼠处于负能量平衡,在自身维持和哺育后代的能量分配之间存在权衡,低温下产热增加,繁殖输出减少;(2)黑线仓鼠可能感知环境温度的变化,在连续降低温度的条件下降低繁殖投资,符合"季节性投资假说"的预测。     

黑线仓鼠体重和能量代谢的季节性变化

为阐明小型哺乳动物体重和能量代谢的季节性变化以及生理调节机制,将黑线仓鼠驯化于自然环境下12个月,测定其体重、能量收支、身体组织器官和血清瘦素水平的季节性变化。黑线仓鼠能量摄入和支出的季节性变化显著,冬季摄入能、基础代谢率(BMR)、非颤抖性产热(NST)显著高于夏季。体重季节性变化不显著,但身体组织器官重量呈现显著的季节性变化,冬季肝脏、心脏、肾脏以及消化道重量显著高于夏季。体脂含量夏季最高,冬季最低,冬季显著低于夏、秋和春季(P <0.01)。血清瘦素水平的季节性变化显著,夏季瘦素水平比秋、冬季分别高88.2% 和52.4% (P <0.05)。结果表明,黑线仓鼠体重维持季节性稳定,与“调定点假说”的预测不同;但脂肪含量和血清瘦素季节性变化显著,符合该假说。夏季血清瘦素升高具有抑制能量摄入的作用,冬季血清瘦素可能是促进代谢产热的重要因子,瘦素对能量代谢和体重的调节作用与气候的季节性变化有关。       

不同干扰条件下荒漠啮齿动物生态位特征

2002和2003年的4、7、10月份在内蒙古阿拉善荒漠区设开垦区、轮牧区、过牧区和禁牧区4个不同类型的干扰区,每个干扰区布设4个固定样方,对荒漠啮齿动物的空间生态位及其季节特征进行了研究。结果表明:五趾跳鼠和子午沙鼠的空间生态位宽度指数最高,分别为0.925和0.908;短尾仓鼠、小毛足鼠和草原黄鼠的次之,分别为0.789、0.782和0.711;五趾心颅跳鼠的最低,为0.003。草原黄鼠与小毛足鼠等6个种对的空间生态位重叠指数最高,均大于0.9,接近于1,生态位几乎完全重叠。长爪沙鼠与五趾心颅跳鼠、三趾心颅跳鼠的空间生态位重叠指数均为0,不存在资源利用竞争。在荒漠生境中,啮齿动物不仅对不同干扰条件的适应性较强,而且对资源利用存在较大程度的趋同性。在不同干扰条件下荒漠啮齿动物的生态位宽度会随着不同季节的变化出现明显的改变。同样,生态位重叠和生态位分化随着不同生态季节的变化也会发生明显的改变,春、秋季的生态位重叠程度低,分化程度高,秋季较春季略强;夏季的生态位重叠程度高,而分化程度低。     

内蒙古草原五种啮齿动物肾脏形态学特征比较

啮齿动物的水平衡能力对其适应干旱环境至关重要。为理解啮齿动物对水环境的适应性,本研究以分布于内蒙古草原的长爪沙鼠 (Meriones unguiculatus)、布氏田鼠 (Lasiopodomys brandtii)、小毛足鼠 (Phodopus roborovskii)、坎氏毛足鼠 (Phodopus campbelli) 和黑线仓鼠 (Cricetulus barabensis) 为研究对象,测定了肾脏形态学指标、肾单位密度指标和尿液渗透压等,比较分析了肾脏形态结构与栖息地环境之间的关系。结果发现：5种啮齿动物肾脏髓质厚度随动物分布区域的变化,呈现从典型草原地区、半荒漠地区至荒漠和沙漠地区逐渐增加的趋势,干旱地区动物的尿液渗透压较高。5种动物的皮质肾单位密度无显著差异。近髓肾单位密度统计显示,黑线仓鼠大于小毛足鼠与坎氏毛足鼠,布氏田鼠与长爪沙鼠居中。这些结果表明,啮齿动物的肾脏形态指数和组织学指数可以在一定程度上反映哺乳动物肾脏浓缩尿液的能力,肾脏的结构具有可塑性以应对环境的变化。     

温度和高脂食物对黑线仓鼠代谢产热和体脂累积的影响

能量代谢的适应性调节是小型哺乳动物应对环境季节性变化的主要策略之一。为探讨不同温度下动物在代谢产热能量支出与脂肪累积之间的权衡策略,以成年雄性黑线仓鼠为研究对象开展了3 个实验:实验1 将动物驯化于高脂和低脂食物;实验2 将动物暴露于低温(5℃)和暖温(30℃);实验3 将饲喂高脂食物的动物暴露于低温。以食物平衡法测定摄食量、摄入能和消化率,以开放式氧气分析仪测定代谢产热,以索氏抽提法测定脂肪含量。结果发现,取食高脂食物的黑线仓鼠摄食量显著减少,但脂肪累积显著增加;暖温下摄食量显著减少,但体脂含量显著增加,低温下摄食量显著升高,但体脂含量显著减少;饲喂高脂食物的黑线仓鼠在低温下摄入能显著增加,非颤抖性产热增强,但体脂含量显著降低。结果表明高脂食物对黑线仓鼠体脂累积的影响与环境温度有关,低温诱导脂肪动员,暖温促进脂肪贮存;低温下黑线仓鼠增加能量摄入不能完全补偿用于产热的能量支出,导致脂肪动员增加;暖温下代谢产热降低是脂肪累积的主要因素;与能量摄入相比代谢产热的能量支出在体脂累积的适应性变化中发挥更重要的作用。     

达乌尔黄鼠产热的季节性变化

达乌尔黄鼠（Ｃｉｔｅｌｌｕｓｄａｕｒｉｃｕｓ）的产热表现出明显的季节性变化。在非冬眠期,静止代谢率（ＲＭＲ）和非颤抖性产热（ＮＳＴ）于春季最高,秋季次之,夏季最低。冬眠期,ＲＭＲ降到极低水平,只为春季的３．０％。肝脏的线粒体蛋白含量、线粒体呼吸和细胞色素Ｃ氧化酶活力在秋季显著高于其它各季。褐色脂肪组织（ＢＡＴ）的重量、线粒体蛋白含量、细胞色素Ｃ氧化酶活力和α－磷酸甘油氧化酶活力,在夏季处于一年中的最低水平,到了冬季这些指标达到一年中的最高水平。在非冬眠季节ＢＡＴ产热能力升高时,ＮＳＴ能力也相应升高,这表明ＢＡＴ产热能力的增强是ＮＳＴ能力提高的部分机制。达乌尔黄鼠血清Ｔ＿４含量在年周期中没有明显改变,冬眠时血清Ｔ＿３含量显著高于其它各季。     

被毛在黑线仓鼠能量代谢、产热和体温调节中的作用

为阐明小型哺乳动物被毛的季节性变化及其在能量代谢和体温调节中的作用,测定了季节性驯化,以及不同光周期和温度驯化的黑线仓鼠的被毛重量、体温和能量收支。结果显示: (1)冬季黑线仓鼠的被毛重量和产热显著高于夏季;(2)短光照(8L∶16D)和低温(5℃ ) 对被毛生长的影响不显著; (3)与室温组(21℃ )相比,低温组(5℃ )摄入能、基础代谢率(BMR)、非颤抖性产热(NST) 、褐色脂肪组织细胞色素c 氧化酶活性和热传导率显著增加,而暖温组(30℃ )显著降低; (4)室温和低温下,剃毛导致摄入能、BMR、NST 和热传导率显著增加;结果表明:被毛的作用与环境温度有关,低温下被毛降低了能量需求,增强了动物应对低温环境的适应能力;被毛的适应性变化是独居的野生小型哺乳动物应对环境温度季节性波动的主要适应策略之一,在其能量代谢和体温调节中具有重要作用和意义。     

内蒙古半荒漠区啮齿动物群落分类及其多样性研究

自1988～1993年在内蒙古半荒漠区约11万km2的调查区域内共设置259个样方,布放有效夹日131109个,捕获啮齿动物19种。在此基础上,用其捕获率作为分类量纲,以样方-种的捕获率组成259×19的原始数据矩阵,应用快速聚类法进行鼠类群落划分,根据分类结果,并结合调查区域内各种地带性植被的特点将该地区啮齿动物划分为9个不同的鼠类群落。即群落:戈壁五趾跳鼠 五趾跳鼠 长爪沙鼠群落,群落生境为半荒漠区内典型的高平原、丘陵荒漠草原;群落:三趾跳鼠 子午沙鼠 小毛足鼠群落,群落生境为沙地,主要分布于阴山北麓的覆沙地带;群落;草原黄鼠 五趾跳鼠 长爪鼠群落,群落生境为半荒漠区内平原丘陵典型草原和山地典型草原;群落:赤颊黄鼠 黑线毛足鼠 五趾跳鼠群落,群落生境为戈壁针茅-隐子草草原;群落:戈壁五趾跳鼠 三趾跳鼠 蒙古羽尾跳鼠群落,群落生境为草原化荒漠,主要以强旱生灌木和半灌木组成;群落:黑线仓鼠 长爪沙鼠 小毛足鼠群落,群落生境为人工草地及阴山北麓山顶种植荞麦和莜麦的农田;群落:小毛足鼠 三趾跳鼠 长爪沙鼠群落,群落生境为典型荒漠草原重度退化的短花针茅冷蒿草场;群落:长尾仓鼠 大林姬鼠 棕背群落,群落生境为阴山山脉中段的次生林地如五当召、大桦背及蛮汉山;群落:五趾跳鼠 草原黄鼠 黑线毛足鼠群落     

内蒙古库布齐沙地黑线仓鼠食物构成的季节变化

黑线仓鼠 (Ｃｒｉｃｅｔｕｌｕｓｂａｒａｂｅｎｓｉｓ)是广泛分布于我国华北和中原地区草原、农田的一种农牧业害鼠[8] ,在这些生境中 ,其食物以各种农作物和牧草种子为主 ,并取食大量昆虫[1,3 ,5,6 ] 。在鄂尔多斯高原库布齐沙地环境中 ,由于该种耐受高温环境的能力相对较低 ,仅分布在郁蔽程度较高的固定沙地和农田。研究表明 ,本地区该种的数量近年呈上升趋势[2 ] 。结合研究其数量变动规律 ,我们于 1996年 4～ 10月对其食物构成的季节变化进行了研究 ,以分析其生态适应对策。1　研究方法研究点设在库布齐沙地东段的中国农业科学院草原研…     

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。     

Seasonal changes in the thermoregulation of laboratory golden hamsters during acclimation to seminatural outdoor conditions

Proper adjustments of the thermoregulatory mechanisms ensure survival in the natural environment. In the present study, we tested the hypothesis that laboratory golden hamsters (Mesocricetus auratus) housed under seminatural outdoor conditions are able to acclimatize to daily and seasonal changes in the environment despite their long history of breeding in captivity. The animals experienced natural changes in the photoperiod and ambient temperature characteristic for central Poland. During experiments in the thermal gradient system, the daily rhythms of body temperature (measured as the temperature of brown adipose tissue, TBAT), preferred ambient temperature (PTa) and activity were measured in summer, autumn and spring. We found that mean TBAT was highest in autumn and least in summer, reflecting seasonal changes in the capacity for nonshivering thermogenesis (NST). In summer, TBAT followed the robust daily rhythm with the amplitude of 1.1+/-0.1 degrees C. This amplitude was depressed in autumn (0.2+/-0.1 degrees C) and partially restored in spring (0.4+/-0.1 degrees C). Seasonal changes in the daily amplitude of TBAT recorded during both transitional periods, i.e., in autumn and spring, seem to be associated with hamsters' hibernation. In autumn, mean daily PTa was lower than in summer and spring, indicating the lowering of a set point for core body temperature (Tb) regulation. Locomotor activity was much higher in spring than in summer and autumn, and it always predominated at night. We conclude that laboratory golden hamsters housed under seminatural conditions express daily and seasonal changes in the thermoregulatory mechanisms that, despite long history of breeding in captivity, enable proper acclimatization to seasonally changing environment and ensure successful hibernation and winter survival.     

Seasonal and daily changes in the capacity for nonshivering thermogenesis in the golden hamsters housed under semi-natural conditions

Nonshivering thermogenesis (NST) is a main source of heat for many small mammals. It undergoes seasonal changes, being the highest in winter and the lowest in summer. Such acclimatization can ensure winter survival for species living in moderate or cold climates. Nevertheless, not only seasonal, but also daily changes in the capacity for NST seem to be of great importance. In this study, the effects of season and time of day on the temperature of brown adipose tissue (T(BAT)), preferred ambient temperature (PT(a)) and activity after noradrenaline (NA) injections in golden hamsters (Mesocricetus auratus) housed under semi-natural conditions were investigated. Animals were kept in outdoor enclosures and experienced natural changes in both, photoperiod and ambient temperature (T(a)). NA-induced hyperthermia was the largest during autumn (mean increase in T(BAT) by 0.74+/-0.04 degrees C), while during summer increase in T(BAT) was similar to that recorded in control (saline-injected) animals (0.16+/-0.05 degrees C and 0.24+/-0.04 degrees C, respectively). In spring hyperthermia was intermediary (0.57+/-0.05 degrees C). Daily variations in the response to NA depended on the season. In summer, the largest increase in T(BAT) (0.45+/-0.1 degrees C) was recorded during the first part of the day, while in autumn-in the middle of the day and night (1.1+/-0.1 degrees C and 0.9+/-0.1 degrees C, respectively). In spring, all NA injections induced large increase in T(BAT) except for the injection in the middle of the night. The largest decrease in PT(a) after NA administration was recorded in autumn (mean decrease by 1.5+/-0.3 degrees C). Both, seasonal and daily changes in the capacity for NST reflect different demands for heat dependently on the time of the year and time of the day. It can be concluded that although long history of breeding in captivity, golden hamsters preserved ability to survive in natural environment.     

内蒙古高原西部荒漠区四种锦鸡儿属植物水力结构变化的比较研究

本文采用改良的冲洗法,比较了内蒙古高原西部荒漠区锦鸡儿属(Caragana) 4 种优势植物—柠条锦鸡儿（C. korshinsk）、狭叶锦鸡儿（C. stenophylla）、垫状锦鸡儿（C. tibetica）和荒漠锦鸡儿（C. roborovoskyi）的水力结构日变化和季节变化,目的是了解4种锦鸡儿属植物对荒漠区环境的适应性及其差异。研究发现：4种锦鸡儿属植物的比导率、叶比导率均为早晚高、中午低的单谷日变化曲线;三个季节相比较,夏季的比导率、叶比导率最大;胡伯尔值春季>夏季>秋季。三个季节比导水率日平均值、夏季和秋季的叶比导率、三个季节的胡伯尔值都表现为：柠条锦鸡儿>荒漠锦鸡儿>狭叶锦鸡儿>垫状锦鸡儿;三个季节比导水率日变幅和春季叶比导率表现为：柠条锦鸡儿>荒漠锦鸡儿>垫状锦鸡儿>狭叶锦鸡儿。4个种比导水率日平均值的季节变幅相似。这些结果表明：（1）荒漠区锦鸡儿属植物的水力结构限制了水分运输,使其避免了中午的高蒸腾。（2）荒漠区锦鸡儿属植物通过较高的水分运输效率及较好的叶供水效率适应夏季的高温和强辐射,维持水分平衡;锦鸡儿属植物胡伯尔值的季节变化保证了其在春、夏季快速生长期有较好的水分供应。（3）较高的比导率、叶比导率和胡伯尔值导致了柠条锦鸡儿良好的水分供应和高蒸腾速率,进而导致了柠条锦鸡儿较快的生长速度,这说明柠条锦鸡儿对荒漠环境的适应性好于其它三个种;柠条锦鸡儿的输水效率高,但易发生严重的空穴和栓塞。     

Thermosensitivity of the preoptic region and the spinal cord in the golden hamster

1. 1.|The effects of thermal stimulation of the preoptic region (POAH) and the spinal cord on non-shivering thermogenesis (NST) and shivering were studied in euthermic golden hamsters.

2. 2.|Shivering intensity is suppressed by heating the POAH but is independent of spinal cord temperature. Therefore, NST in the interscapular brown adipose tissue does not suppress shivering.

3. 3.|NST is inhibited by heating of the POAH as well as of spinal cord. It is discussed that the control of NST by two different central thermosensitive areas is significant for thermoregulation during exercise.