非对称性有利于合作行为的演化

解释合作行为的演化一直是社会行为学和进化生物学研究的核心问题之一. 经典的亲选择和互惠选择理论认为, 合作双方由于高度的亲缘关系(遗传相似性)或互惠关系而存在合作均衡或进化稳定策略. 这些经典合作演化理论都暗含合作双方是对称的前提假设, 即合作双方的实力对等. 然而, 在现实的合作系统中, 博弈双方几乎都是实力不对等的非对称性相互关系. 运用“鹰鸽博弈”模型及博弈理论发现, 若博弈双方的实力不对等, 博弈双方冲突的频率与博弈双方实力的对比有着密切关系, 即: 博弈双方实力对比越悬殊, 合作的频率越大, 而实力对等时发生冲突的频率最大. 该结果表明, 相互作用个体间的非对称性将可能是合作关系演化的关键动力之一, 且非对称性合作系统并不存在稳定的纯策略Nash均衡. 模型结果有效地解释了为什么在几乎所有的著名合作系统中都观测到了合作双方的冲突行为. 该模型同时发现, 博弈双方发生合作频率的大小与冲突的单位成本收益呈负相关, 而合作方冲突行为的单位成本收益可能取决于合作个体从其系统扩散到其他系统的几率或从原有系统退出的成本大小. 而扩散到其他系统几率越小, 或退出成本越高, 合作接受方(优势方)对合作方的不合作行为惩罚越可信, 合作系统因而可能越稳定.     

梵净山保护区食蟹獴(Herpestes urva)栖息地选择与日活动节律

野生动物栖息地选择与日活动节律是其长期生存适应的结果,对物种生存繁衍具有重要意义。2017年4月至2019年7月,组在梵净山国家级自然保护区内布设了41台红外相机进行监测和研究。基于红外相机监测数据,利用占域模型（Occupancy model）和核密度估计方法（Kernel density estimation）,对食蟹獴（Herpestes urva）的栖息地选择和日活动节律进行了分析探讨。结果表明：（1）食蟹獴在常绿落叶阔叶混交林出现频率最高,在落叶阔叶林和针阔混交林出现频率最低,并集中出现于中低海拔区域;（2）在8种栖息地选择影响因素中,具有重要影响的因子为针阔混交林、海拔、水源地和常绿阔叶落叶混交林4种。其中,食蟹獴明显选择常绿阔叶落叶混交林（β=1.79±1.19 SE）,明显排斥针阔混交林（β=-1.93±1.30 SE）,海拔高度、离水源地的距离与占用率呈明显负相关;（3）年活动节律显示,食蟹獴在雨季活动明显增多,4-9月的活动频次在全年活动中占比达83.50%;（4）食蟹獴为完全昼行性物种,日活动时间分配较为平均,在9：00-10：00和13：00-14：00活跃度低,日活动高峰出现在11：00-13：00。梵净山地区作为食蟹獴分布区的北端,其典型的山地气候特征和植被类型与其他分布区存在显著差异,并面临不同的捕食风险和不同程度的人为干扰,食蟹獴对栖息地的选择方式和活动节律也出现了适应性的变化。     

内源性大麻素系统在胃肠道的作用(英文)

植物大麻用于临床已有几千年的历史,在许多胃肠道疾病如呕吐、腹泻、炎症性肠病、肠源性疼痛治疗中发挥重要作用。本文旨在综述内源性大麻素系统的组成及其在胃肠道活动中的调节作用,为进一步研究提供相关信息,并为通过调节胃肠道内源性大麻素系统治疗胃肠道疾病提供新靶点。     

香草乙酮改善葡聚糖硫酸钠诱发溃疡性结肠炎小鼠的炎症反应与NOXs-ROS-p38MAPK信号通路的关系

本文旨在探讨香草乙酮(apocynin)治疗葡聚糖硫酸钠(dextran sulfate sodium,DSS)诱导的溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)小鼠的分子机制。以饮用水配制5%DSS诱发UC动物模型,2%香草乙酮治疗UC小鼠,采样并应用HE染色进行结肠组织病理学评估。采用鲁米诺化学发光方法检测结肠组织活性氧自由基(reactive oxygen species,ROS)生成及DPI抑制后的NADPH消耗率分析NADPH氧化酶(NADPH oxidases,NOXs)活性,Western blot法检测p38MAPK磷酸化水平,Griess方法分析NO,酶联免疫法检测前列腺素E2(prostaglandin E2,PGE2),real time PCR及Western blot法检测i NOS、COX2的表达,酶联免疫吸附实验测定细胞因子TNF-α、IL-6、IFN-γ、IL-1β的水平。体外实验采用分离的结肠组织中性粒细胞,检测其ROS生成、NOXs活性、NO、PGE2的变化,并应用Western blot检测其NOX1、p-p38MAPK的表达。结果显示,香草乙酮治疗后UC小鼠结肠组织NOXs活性及ROS生成被抑制(P0.01),p38MAPK磷酸化水平降低,NO、PGE2及相关细胞因子生成减少(P0.01),UC炎症反应得到缓解。在炎症部位的中性粒细胞中,香草乙酮抑制ROS生成及NOX活性(P0.01),并降低NOX1的表达、p38MAPK的磷酸化及NO、PGE2的生成(P0.01)。因此,香草乙酮可能通过NOXs-ROS-p38MAPK信号通路缓解DSS诱发UC小鼠的炎症反应,中性粒细胞是参与其保护机制的主要炎症细胞。     

具资源效应的非对称“鹰鸽博弈”进化稳定分析

解释合作行为的演化一直是生命科学及社会学研究的重要问题之一。经典理论研究大都关注于合作双方对等的情况。然而,在合作系统中的合作双方通常是不对等的,由此可带来博弈双方支付的非对称并影响合作双方的合作行为。该文基于经典的"鹰鸽博弈"模型,同时考虑非对称性相互关系和资源压力的影响,建立了具有强弱之分的四策略(实力强且合作、实力强且不合作、实力弱且合作和实力弱且不合作)非对称博弈模型。结合演化博弈理论及动力系统稳定性理论分析发现:在系统达到稳定状态时,四种策略的比例变化显著地依赖于博弈双方的强弱之比、资源压力及冲突的单位成本收益。对模型的进一步分析显示,当资源充足时,实力强且合作的比例与冲突的单位成本收益负相关;而实力强且不合作、实力弱且不合作的比例都与冲突的单位成本收益正相关,并且随着系统强弱对比增加,实力强且合作及实力强且不合作的比例均增加,而实力弱且不合作的比例将减小。当资源短缺时,模型得出一个有趣的结论,即随着博弈双方的强弱之比的变化,经典的"智猪博弈"与"鹰鸽博弈"可相互转化,该结论将能为不同均衡状态之间的相互转化给出一个动力学解释。     

互惠-寄生耦合系统的稳定性

寄生物与宿主之间协同进化的研究早已在生命科学领域引起广泛关注。现有研究寄生物与其宿主协同进化的模型几乎都是基于寄生物将会导致宿主种群减少的前提建立的。然而,寄生物在很多情况下也会促进宿主种群的增长,比如低密度的寄生物能提高宿主的免疫力从而提高宿主的存活率。基于这一前提假设,在经典的Lotka-Volterra模型和Leslie型捕食者-食饵模型基础上,引入寄生物对宿主的固有促进水平参数K,建立了一类互惠-寄生耦合模型。利用微分方程稳定性理论对模型进行分析,发现系统平衡点的稳定性与固有促进水平K密切相关。分析显示,在不同的固有促进水平K下,寄生物与宿主将会以稳定均衡或周期振荡的形式持续共存。数值模拟实验表明在一定条件下系统会出现Hopf分岔现象,并且随着固有促进水平K的增大,系统还会出现稳定的极限环,即随着固有促进水平K的增大,寄生物与宿主由稳定共存转变为变振幅、变周期的振荡共存。当固有促进水平参数K为零时,我们的模型就转化为经典的Leslie型捕食者-食饵模型。