食物诱导长爪沙鼠集群贮食的野外实验设计及其在社群研究中的应用

长爪沙鼠为典型的群居性鼠类。在自然条件下该鼠的集群贮食活动随时可为人工投放的种子食物所导引。本依据组群个体合作贮食的习性,并结合剪趾和染毛双重标记的重捕跟踪方法设计了着重观测社群结构、群内个体序位、领域边界及相关社群行为的野外实验。据2002年5月对4个相邻洞群的观测结果分析表明,应用此法便于在复杂的社群环境中直接确认组群成员及其属性,亦便于分辨同一组群或不同组群成员之间发生的行为事件及相关过程,且能在重复实验中得以验证。为在野外条件下定量研究长爪沙鼠社群行为提供了一种便捷可靠的观测方法。     

荒漠破碎化生境中长爪沙鼠集合种群野外验证研究

近年来,人类活动和自然干扰,导致内蒙古阿拉善荒漠区生境的破碎化,出现了长爪沙鼠在不同斑块间的不连续分布,每一斑块内可能存在一个局域种群,而集合种群建立的前提条件,是局域种群斑块状分布在离散的栖息地环境中。2002~2012年每年的4~10月,在阿拉善荒漠区禁牧、轮牧、过牧和开垦4种人为不同利用方式形成的生境斑块中,采用标志重捕法对长爪沙鼠（Meriones unguiculatus）种群进行定点监测。通过分析长爪沙鼠种群动态,计算各局域种群的灭绝风险,利用Spearman秩相关系数检验种群动态的空间同步性,同时以种群周转率对长爪沙鼠扩散能力进行评估,以检验阿拉善荒漠区长爪沙鼠种群空间结构是否具有经典集合种群的功能。结果表明：（1） 不同生境斑块可被长爪沙鼠局域种群占据,11年间捕获长爪沙鼠2~7次不等;（2） 长爪沙鼠所有局域种群均具有灭绝风险,在轮牧区和禁牧区灭绝率高达1.000 0,开垦区灭绝率最低,也达到0.333 4,而本研究期间最大局域种群（2008年过牧区,26只/hm²）,在2010年发生了局域灭绝;（3） 不同生境斑块间没有明显的空间隔离而阻碍局域种群的重新建立,长爪沙鼠扩散能力较强,绝大部分月份的种群周转率在50.0%以上,特别是周转率达到100.0%的月份较多;（4） 不同生境斑块间仅轮牧区和禁牧区中长爪沙鼠种群密度显著正相关（P<0.05）,而其他生境斑块间相关性均不显著（P >0.05）,长爪沙鼠局域种群整体显示出明显的非同步空间动态。阿拉善荒漠区长爪沙鼠种群满足作为经典集合种群物种区域续存的4个条件,具有作为研究小哺乳动物集合种群的潜在价值。     

雌雄子午沙鼠的认知行为及其神经内分泌水平的差异

本研究通过对雌雄子午沙鼠进行新物体识别和社会认知实验,运用免疫组化方法检测其相关脑区合成催产素（OT）、加压素（AVP）和多巴胺（DA）能的神经元数量,采用酶联免疫试验（ELISA）方法检测了其血清中OT、AVP的水平,探究了雌雄子午沙鼠的两性认知差异及其神经内分泌水平的差异。结果表明,雌雄子午沙鼠对新物体的探究时间均要显著高于旧物体,雌雄子午沙鼠的辨别指数无显著差异（P＞0.05）;雄性子午沙鼠随着探究次数的增加对重复刺激鼠a的探究时间不断减少,对陌生刺激鼠b的探究时间显著高于刺激鼠a（P＜0.05）;雌性子午沙鼠没有此趋势。雄性子午沙鼠OT能神经元数量在下丘脑室旁核(PVN)和视上核(SON)均要显著少于雌性（P＜0.05）;雄性个体DA能神经元数量在黑质显著高于雌性（P＜0.01）;然而雄性个体DA能神经元数量在腹侧被盖区显著少于雌性（P＜0.01）;雌雄子午沙鼠血清OT、AVP水平均无显著差异。综上所述,雌雄子午沙鼠对新物体的识别能力无显著差异,然而雄性子午沙鼠的社会认知能力强于雌性。在神经内分泌水平上,雌雄子午沙鼠PVN和SON中OT能神经元数量、黑质和腹侧背盖区的DA能神经元数量均呈现出了两性差异。     

长爪沙鼠免疫功能、体脂含量和器官重量的季节变化

小型哺乳动物的体脂含量与免疫功能有关,并受环境条件的影响。为了进一步理解野生长爪沙鼠对环境的生存适应策略,我们于2004年夏季(7～8月)和2005年冬季(1～3月)测定了野生长爪沙鼠的体重、体脂含量和脏器重量,以及由匙孔血蓝蛋白(KLH)对雄鼠所介导的体液免疫反应。结果发现:雄鼠的胴体干重和体脂含量都显著高于雌鼠,其他各项指标无性别差异。冬季雌雄沙鼠的体重、胴体干重、体脂含量和褐色脂肪组织的湿重,以及雄鼠的睾丸湿重都显著高于夏季。脾脏的重量冬季趋于降低。处理组(注射KLH)动物血清中抗KLH抗体的含量在冬季和夏季都显著高于对照组(注射生理盐水),且冬季处理组显著高于夏季处理组。本研究结果为动物种群调节的“冬季免疫增强假说”提供了一个新的野外例证。没有检测到免疫器官和产热器官、免疫器官和繁殖器官之间的权衡关系。     

冷驯化条件下长爪沙鼠血清瘦素浓度的变化及其与能量收支和产热的关系

为研究低温胁迫条件下长爪沙鼠的适应对策及瘦素对体重和能量平衡的调节作用 ,我们将 7只成年雌性长爪沙鼠在 5℃条件下驯化 2 1d ,另选 7只作为对照 ,对体重、血清瘦素含量、体脂含量、摄入能、基础代谢率、非颤抖性产热等进行了测定。结果发现 :1 ) 5℃条件下长爪沙鼠的体重没有明显变化 ;2 ) 5℃条件下长爪沙鼠的血清瘦素浓度和体脂含量均明显低于对照组 ,且瘦素浓度与体脂含量呈显著正相关 ;3) 5℃条件下长爪沙鼠的摄入能、基础代谢率和非颤抖性产热等显著高于对照。这些结果表明 :长爪沙鼠在低温条件下产热能力和自身维持能量消耗都增加 ,能量摄入因此而增加 ;瘦素参与了能量平衡和体重的调节 ,但没有直接参与产热调节     

光周期对布氏田鼠和长爪沙鼠体重和能量代谢的影响

本测定了光周期对雄性布氏田鼠和长爪沙鼠的体重、基础代谢率和能量代谢的影响。动物从长光照(16L：8D,LD)转入短光照(8L：16D,SD)条件下驯化6周(田鼠)和7周(沙鼠)。结果显示：(1)无论在LD还是SD条件下,两种动物的体重都趋于增加,但反应程度不同也具有种间差异性。两种动物的体重对光周期的反应有时段性,约14d前两种动物的体重增加迅速,而后增加缓慢,3周左右趋于稳定。短光照条件下布氏田鼠和长爪沙鼠的体重分别增长了37％和11％,均低于长光照组(分别为47％和25％),说明短光照条件下布氏田鼠和长爪沙鼠的体重增长较长光照缓慢;(2)光照对两种动物的摄入能、消化能和可代谢能均没有显影响,摄入能与体重的增长无关;(3)光照对两种动物的基础代谢率无显影响。这些结果表明：布氏田鼠和长爪沙鼠在自然环境中,可能以光周期作为一种信号,当环境温度降低、食物质量变劣时,采取降低体重以减少绝对能量需求的策略而适应环境。     

长爪沙鼠冷驯化过程中甲状腺激素的变化

22℃室温中的长爪沙鼠血清T3和T4浓度较低,肝脏和褐色脂肪组织（BAT）的T45′－脱碘酶活力也较低。冷暴露（4℃）1d后,血清T3与T4浓度迅猛增长,随后1－4周的冷驯化中,T3缓慢上升,T4逐渐下降,肝脏和BAT的T45′－脱碘酶活力变化与血清T3和T3／T4变化一致。表明冷驯化激活了甲状功能,激活了外周组织中的甲状腺激素代谢。     

长爪沙鼠的贮食行为与其个性和代谢水平之间的关系

贮食行为是动物应对食物资源的季节性和不可预测性变化的一种适应性生存策略。在群居性贮食动物中,同胎个体常表现出不同的贮食水平,而关于贮食行为与动物的个性和代谢水平之间的关系尚缺乏研究。本文以长爪沙鼠（Meriones unguiculatus）为对象,在筛选出具有高贮食和低贮食行为特征个体的基础上,比较了两组动物的个性特征（勇敢行为和探索能力）、静止代谢率、血清甲状腺激素水平、贮食期间的运动距离和贮食后的平均每日代谢率等。结果发现：高、低贮食长爪沙鼠的数量各占49%（22/45）和47%（21/45）,两组动物之间的个性特征、静止代谢率和血清甲状腺激素均没有显著差异。在贮食期间高贮食个体的运动距离显著高于低贮食个体,且在停止贮食后,高贮食个体的平均每日代谢率显著低于低贮食个体。这些结果表明,在室内条件下,长爪沙鼠的贮食量高低与个性和静止代谢率无关,但高贮食个体会在停止贮食后降低其总能量消耗,以补偿贮食过程中的高能量代价。     

急性捕食风险不能完全限制饥饿 雌性长爪沙鼠的觅食活动

觅食活动是动物生存和繁殖所必需的基本的活动,受个体生理状态（如饥饿）和环境状况（如捕食、食物可利用性）时空变化的影响,能量状态-风险分配假说指出,动物在应对不同风险时会优化觅食和反捕食努力的时间和能量分配。然而,有关啮齿动物觅食决策的能量状态-捕食风险分配假说的研究结论尚不统一。本研究在野外实验室以艾鼬（Mustela eversmannii）气味作为捕食风险刺激源,以非捕食者（马）气味源作为对照,首先通过Y型观测箱检验雌性饥饿长爪沙鼠（Meriones unguiculatus）对捕食者气味的辨别能力（Wilcoxon 秩检验）;在此基础上通过中立场行为观测箱分别测定饥饿雌鼠在“有食物和天敌气味源”与“有食物和非天敌气味源”环境下的觅食活动,采用Mann-Whitney Z检验比较两者间的行为差异,以验证急性捕食风险限制饥饿沙鼠觅食活动的假设,并探讨动物在饥饿风险与捕食风险共存情况下的觅食行为对策。结果显示,（1）长爪沙鼠对天敌气味反应明显,厌恶和回避有较高潜在捕食风险的空间;（2）虽然觅食潜伏期在捕食风险存在时有所增加,但急性捕食风险并未影响饥饿沙鼠的觅食频次,沙鼠通过缩短每次觅食的持续时间来应对捕食风险;与此同时,（3）饥饿沙鼠在急性捕食风险条件下对环境探究的次数明显增加,一定程度上提高反捕食努力,且自我修饰表现显著,以缓释捕食压力的恐惧效应。这些结果表明,急性捕食风险不能完全抑制饥饿沙鼠的觅食努力,在有捕食风险情况下,饥饿的长爪沙鼠会权衡觅食获取能量和避免捕食的收益和代价,优化觅食策略。本研究结果支持能量状态-风险分配假说关于在短期高风险情况下反捕食努力分配更多,但当动物在饥饿风险持续时间比例显著增加时,动物最终也必须在高风险情况下觅食的预测,也反映了长爪沙鼠对食物资源不可预测及捕食风险高的干旱半干旱荒漠环境的行为适应对策。     

长爪沙鼠寄生蚤指数和气象因子关系的研究

根据内蒙古自治区土默特平原1983～1985年长爪沙鼠 Meriones unguiculatus巢蚤、体蚤、洞干蚤指数和6项气象资料进行分析,得到如下结果。① 共获蚤11种, 其中秃病蚤蒙冀亚种Nosopsyllus laeviceps kuzenkovi(67.50%)是优势种, 二齿新蚤Neopsylla bidentatiformis(22.65%)为次优势种。② 3种蚤指数的均值差异显著(P<0.0001)。③ 体蚤与洞干蚤指数相关显著(P<0.05), 模型为(洞干蚤指数)=0.0049+0.0248(体蚤指数), 巢蚤与体蚤、巢蚤与洞干蚤指数的相关不显著(P>0.25)。④ 沙鼠密度与3种蚤指数的相关均不显著(P>0.10)。⑤ 在巢蚤中,月温度是影响巢秃病蚤唯一的气象因子(P<0.05)。⑥ 分别求出鼠体的秃病蚤和同形客蚤指名亚种Xenopsylla conformis conformis与气象因子的最优回归子集(P<0.003、P<0.05), 洞干的秃病蚤和二齿新蚤与气象因子的最优回归子集(P<0.0007、P<0.01), 月蒸发量是影响秃病蚤的最重要因子。⑦ 春季与冬季、夏季与冬季巢蚤指数差异显著(P<0.05); 春季与冬季、夏季与冬季体蚤指数差异显著(P<0.05); 春季与冬季、夏季与秋季、夏季与冬季洞干蚤指数差异显著(P<0.05)。