高寒草甸3种啮齿类动物消化道器官形态的比较研究

不同动物面对相同或相似的环境压力,采取不同的适应对策,消化器官形态差异能体现各自适应的方式。为进一步了解草食哺乳动物对各自生存环境的适应对策,本文比较了青藏高原高寒草甸3种小型草食哺乳动物的消化道长度及消化道器官指数。结果显示:根田鼠的胃指数高于高原鼢鼠和高原鼠兔,小肠、大肠及盲肠指数均是高原鼠兔高原鼢鼠根田鼠,消化道各部位相对长度均是根田鼠高原鼠兔高原鼢鼠。根田鼠大肠及盲肠长度占消化道总长的比例高于高原鼠兔和高原鼢鼠;小肠占消化道总长的比例最低。结果表明,动物消化道形态的差异可能与食物组成、能量和代谢需求等因素有关。面对不同的环境压力,消化道这种适应性差异是不同物种为适应多变的环境条件进化的结果。     

高原鼢鼠四肢骨的进化适应性分析

通过对比分析了高寒草甸生态系统的高原鼢鼠(Myospalax baileyi)、高原鼠兔(Ochotona curzoniae)及根田鼠(Microtus oeconomus)的四肢骨,结果表明,地下啮齿动物高原鼢鼠的四肢骨比地面种类高原鼠兔和根田鼠的对应骨骼粗壮,显示其较强的挖掘能力。与挖掘效率相关的尺骨挖掘动力臂系数,高原鼢鼠为0.3617,而高原鼠兔和根田鼠不到0.17。高原鼢鼠与其他两物种的四肢骨重量分布也明显不同:高原鼢鼠的前肢骨重量超过后肢骨,而高原鼠兔及根田鼠则正好相反;高原鼠兔及根田鼠的桡尺骨重量在四肢骨中最低,而高原鼢鼠的桡尺骨重量在四肢骨中则最高。这些特征反映了地下啮齿动物为了适应地下生活方式,其四肢骨骼系统已经发生了显著变化,这对于研究地下啮齿动物的进化适应性问题具有重要意义。     

高寒草甸地区小哺乳动物群落多样性的初步研究

高寒苹甸地区的人工草场、半人工草场、次生杂类草草场和撩荒地中共有4个小哺乳类群落;根田鼠+高原鼢鼠群落;根田鼠+甘肃鼠兔群落;高原鼠兔+高原鼢鼠群落;长尾仓鼠+高原鼠兔群落。小哺乳类群落种的多样性与植物群落种的多样性无显著相关关系,而与植被的高度、盖度呈显著负相关关系。高原鼢鼠是各生境中的广布种。根田鼠与甘肃鼠兔在植被郁闭度高的环境中为群落的主要组成者;植被郁闭度低的环境中,高原鼠兔和长尾仓鼠是群落的主要成员。它们的空间格局主要反映空间环境条件的差异。     

高原鼢鼠内脏器官与海拔的相关性研究

小型哺乳动物内脏器官的质量和消化道长度具有高度可塑性,是其对环境适应的重要指标。本研究通过对高原鼢鼠内脏器官随海拔梯度变化的比较研究,旨在从形态结构方面来探讨高原鼢鼠对环境和低氧的适应机制。结果显示,雄性高原鼢鼠心脏湿重和干重、脾脏干重、肺干重、胃湿重和干重、盲肠湿重与海拔呈显著或极显著正相关,而肾湿重、大肠长度与海拔呈负相关;雌性高原鼢鼠心脏湿重和干重、肺脏湿重和干重、胃湿重、盲肠湿重、盲肠长度与海拔呈显著或极显著正相关,肝脏湿重和干重、脾脏干重、肾脏湿重和干重、大肠干重、大肠长度与海拔呈显著或极显著负相关;其他与海拔无显著相关性。研究结果表明,内脏器官与海拔的相关性体现出高原鼢鼠面对不同的生存环境、能量需求、氧气含量、外界病原体等因素做出的代偿性适应。     

鼠害治理条件下鼠类群落变动的生态过程

在高寒草甸鼠害治理过程中,因治理方式、强度以及环境的差异,鼠类群落的变动表现出不同的特点。次生植被地区,灭杀高原鼢鼠和高原鼠兔后,经补播、封育、灭杀残存高原鼢鼠等综合治理,５年内,高原鼢鼠和高原鼠兔种群数量显著低于灭杀前（Ｐ＜０．０５）,根田鼠和甘肃鼠兔种群数量剧烈波动,鼠类群落多样性、均匀度指数年间波动大,群落不稳定;仅使用药物灭杀高原鼢鼠和高原鼠兔,３年后,高原鼢鼠种群数量与灭杀前无显著差异（Ｐ＞０．０５）,鼠类群落多样性、均匀度指数在灭鼠当年下降,以后各年间变动不显著。原生植被地区,使用药物灭杀高原鼠兔,高原鼢鼠种群数量上升,围栏封育措施,对高原鼠兔种群的增长有显著的抑制作用（Ｐ＜０．０５）,但对高原鼢鼠作用不显著（Ｐ＞０．０５）;单一药物灭杀高原鼠兔,鼠类群落多样性、均匀度指数无显著变化,灭杀３年后,高原鼠兔种群数量与灭杀前无显著差异（Ｐ＞０．０５）,高原鼢鼠显著增加（Ｐ＜０．０５）。人工大量捕杀高原鼢鼠,非围栏封育地区,高原鼠兔种群显著增加（Ｐ＜０．０５）。     

四种小哺乳动物四肢长骨重量配置分析

统计分析了甘肃鼢鼠Myospalax cansus、SD大鼠Rattus norvegicus、高原鼠兔Ochotona curzoniae及根田鼠Microtus oeconomu四种小哺乳动物四肢长骨(肱骨、桡尺骨、股骨和胫腓骨)重量分布和相互关联性.结果表明:1)与其他三种动物不同,甘肃鼢鼠前肢长骨重量大于后肢,且桡尺骨重量大于肱骨,体现了地下啮齿类对大量挖掘活动的适应性进化;2)SD大鼠和高原鼠兔虽然隶属不同的科,生活史特征迥异,其四肢长骨重量的分布却具有趋同性;3)四种动物不同骨骼重量之间都呈现出极显著相关性,然而其相关系数大小却表现为甘肃鼢鼠>SD大鼠>根田鼠>高原鼠兔,反映了不同挖掘强度的物种对四肢长骨之间协调性有不同要求;4)在重量百分比相互关系上,近端长骨(肱骨或股骨)和远端长骨(桡尺骨或胫腓骨)之间呈现出负相关关系,而近端或远端长骨之内仅有甘肃鼢鼠的肱骨和股骨呈现出显著正相关关系,显示近端骨骼和远端骨骼分属两类相互竞争的资源投资模块.     

高原鼢鼠和高原鼠兔肺细叶的结构特征

高原鼢鼠和高原鼠兔是青藏高原土著动物,对低氧具有很好的适应性.为了探讨在低氧环境中两者肺细叶结构的适应特征,应用体视学方法测量了肺细叶相关指标.结果发现 :高原鼢鼠和高原鼠兔肺单位面积肺泡数显著高于SD大鼠,单个肺泡面积和弹性纤维/肺实质比显著低于SD大鼠;高原鼢鼠肺泡隔厚度最厚,高原鼠兔最薄,且三种动物具显著差异; 高原鼢鼠和高原鼠兔气-血屏障的算术平均厚度(Ta)和调和平均厚度(Th) 均显著低于SD 大鼠;在三个级别的微血管中,高原鼠兔中膜肌层厚度显著低于高原鼢鼠,两种高原动物均显著低于SD大鼠;高原鼢鼠和高原鼠兔的微血管密度(MVD)显著高于SD大鼠.以上结果表明,高原鼢鼠和高原鼠兔肺细叶结构特征表现出一定趋同,这些特征有利于在低氧条件下提高肺气体扩散容量;但是,肺泡隔厚度和微血管中膜肌层厚度/血管外径比又表现出明显的差异,可能是不同生境造成的[动物学报 54(3):531-539,2008].     

高原鼢鼠和高原鼠兔骨骼肌糖酵解和肝脏乳酸代谢的差异(英文)北大核心CSCD

高原鼠兔(Ochotona curzoniac)和高原鼢鼠(Myospalax baileyi)是青藏高原地区特有的土著动物。本文旨在探讨高原鼠兔和高原鼢鼠骨骼肌糖酵解和肝脏乳酸代谢的不同生理机制。我们克隆出两种动物肝脏中的丙酮酸羧化酶(pytuvate carboxy-lase,PC)基因的部分序列;应用real-timePCR法测定两种动物肝脏和骨骼肌中PC、LDH-A和LDH-BmRNA的表达水平;使用苹果酸偶联法测定肝脏中PC酶活力,并测定两种动物骨骼肌和肝脏中乳酸含量、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)活力;用聚丙烯酰胺凝胶电泳观察肝脏和骨骼肌LDH同工酶谱。结果显示:(1)高原鼢鼠骨骼肌LDH-BmRNA的表达量极显著高于高原鼠兔(P<0.01),而LDH-AmRNA的表达量没有差异(P>0.05);(2)高原鼠兔肝脏中PC、LDH-A和LDH-BmRNA的表达量都极显著高于高原鼢鼠(P<0.01);(3)高原鼠兔肝脏和骨骼肌中LDH和乳酸含量以及肝脏中PC活力均极显著高于高原鼢鼠(P<0.01);(4)LDH同工酶谱显示,高原鼠兔骨骼肌以LDH-A4、LDH-A3B、LDH-A2B2为主,而高原鼢鼠骨骼肌以LDH-AB3、LDH-B4为主;在高原鼠兔肝脏中LDH以LDH-A3B,LDH-A2B2,LDH-AB3和LDH-B4为主,而高原鼢鼠肝脏只有LDH-A4。以上结果表明,高原鼠兔通过提高骨骼肌无氧糖酵解的水平为其快速奔跑提供能量,通过提高肝脏中糖异生水平快速将骨骼肌运动所产生的乳酸转化为葡萄糖和糖原,所以减少了在低氧环境中对氧的依赖,而高原鼢鼠尽管生活在低氧的地下洞道,它通过提高骨骼肌有氧糖酵解的水平,为其持续的挖掘活动提供能量。     

不同海拔地区高原鼠兔探究性和静止代谢率的差异

环境的差异影响动物种群生活史对策的进化。对地理分布范围广的物种而言,栖息地环境差异大,不同种群的生活史对策亦存在显著差异。个性特征作为生活史的一部分,反映了动物对环境的适应模式。前期研究表明,不同海拔区域的高原鼠兔的生活史对策存在显著差异,然而,其个性特征及与能量代谢的关联性是否也存在差异,目前尚不清楚。2018年9-10月,分别在海拔3268 m的贵南县和3980 m的玛沁县测定当地高原鼠兔的探究性与静止代谢率。结果发现,高海拔雄性高原鼠兔的探究性显著低于低海拔雄性个体;高海拔雌性高原鼠兔体重矫正静止代谢率显著高于低海拔雌性个体。高海拔地区,雌性高原鼠兔的探究性和体重矫正静止代谢率呈显著正相关,雄性高原鼠兔的探究性和体重呈显著负相关;低海拔地区,高原鼠兔的探究性和体重矫正静止代谢率或体重之间均无显著相关性。该结果 表明,调整个性特征和能量代谢及其两者的关联性也是高原鼠兔适应不同海拔栖息地环境差异的生活史对策之一。     

高原鼢鼠和高原鼠兔心脏对低氧环境的适应

为了探讨高原鼢鼠和高原鼠兔心脏对低氧环境的适应机制,以Sprague-Dawley (SD)大鼠为对照,测量三者的心脏/体重比(HW/BW)、右心室/(左心室 室间隔)重量比[RV/(LV S)];应用免疫组织化学方法测定心肌微血管密度(microvessel density, MVD);通过显微体视学技术比较线粒体的面数密度(NA,单位面积中线粒体数目)、体密度(Vv,单位体积心肌纤维中线粒体的体积密度)、面密度(Sv,单位体积心肌纤维中线粒体外膜的面积密度)、比表面(δ,线粒体外膜面积与其自身体积的比);用分光光度法测定心肌中的肌红蛋白(myoglobin, Mb)含量、乳酸(lactic acid, LD)含量和乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase, LDH)活力;聚丙烯酰胺凝胶电泳观察LDH同工酶谱.结果显示:高原鼢鼠和高原鼠兔HB/WB显著大于SD大鼠(P<0.05), RV/(LV S)显著小于SD大鼠(P<0.05).高原鼢鼠、高原鼠兔和SD大鼠心肌MVD和线粒体NA依次递减(P<0.05);高原鼢鼠线粒体Vv显著低于高原鼠兔和SD大鼠(P<0.05),高原鼠兔与SD大鼠之间没有明显差异;高原鼢鼠线粒体Sv显著高于SD大鼠(P<0.05),与高原鼠兔相比无明显差异;高原鼠兔和SD大鼠的线粒体δ无显著差异,但均明显低于高原鼢鼠(P<0.05).高原鼢鼠和高原鼠兔心肌Mb含量显著高于SD大鼠(P<0.05);高原鼢鼠心肌LD含量显著高于高原鼠兔和SD大鼠(P<0.05);两种高原动物心肌LDH活力显著低于SD大鼠(P<0.05).同工酶谱显示,高原鼢鼠、高原鼠兔和SD大鼠的LDH中H亚基所占比例依次递减.以上结果提示,高原鼢鼠和高原鼠兔通过增加心肌线粒体Sv、MVD以及Mb含量提高其在低氧环境获取氧的能力;同时,由于生境和习性上的不同,两者线粒体指标又表现出差异性.