小型哺乳动物生理生态学研究与进化思想

动物生理生态学是一门利用生理学的手段和方法研究与动物的生存和繁殖相关的生态学问题的交叉学科,旨在阐明动物对环境适应和进化的生理机制.在近70年的发展历程中,进化生物学的思想和理论越来越紧密地融入到生理生态学的研究中,同时生理生态学的研究结果也在充实着进化生物学理论的发展.本文根据作者多年的研究经历,从动物的体型和代谢特征、消化生理、生态免疫和冬眠等几个侧面,简述了小型哺乳动物生理生态学的某些研究进展和进化思想对该领域的影响.     

晚成性哺乳动物体温调节能力的胎后发育

按照体温调节能力的发育情况,哺乳动物的生长发育可分为早成性、晚成性和未成熟性3类。本文主要综述了晚成性哺乳动物体温调节能力的发育特点。这类动物的幼体出生时一般身体裸露,热传导率较高,产热能力较差,不能进行有效的体温调节。当环境温度低于热中性区时,单独的个体不能维持较高的恒定体温。但晚成性幼体也具有一定的体温调节能力,当受低温刺激时,即使新生幼体也会具有增加代谢率的反应;同时结合亲体关怀和幼体之间的聚群效应以及巢的保温作用等方式,仍能使其体温维持在一个较高的水平。晚成性幼体生理性产热的不足,也可看作是一种有利的特点,这样可以减少能量在体温调节方面的消耗,从而增加用于生长发育的能量。文章最后对可能的发展方向进行了展望。     

布氏田鼠体温调节能力的胎后发育

为探讨布氏田鼠幼体体温调节能力的发育特点,我们对其胎后发育过程中代谢产热和体温的变化进行了观察。测定记录了1—40日龄的布氏田鼠幼体在巢中的体温,在23℃和30℃条件下的静止代谢率,以及在23℃和30℃时暴露1．52h后体温的变化,计算了幼体的总热传导率和恒温指数,并测定了聚群对幼体代谢产热的影响。布氏田鼠是典型的晚成型发育类型,幼体出生时身体裸露,体温调节能力很差。17日龄前,幼体在23℃冷暴露1．5—2h不能维持恒定的体温,9—17日龄幼体的恒温能力发育迅速,1713龄后幼体在23℃时开始表现出有效的恒温能力。幼体发育过程中逐渐升高的恒温指数和逐渐下降的总热传导率,也反映了幼体不断增强的恒温能力。虽然幼体在发育早期恒温能力差,表现出变温性的特点,但代谢率的测定表明,即使刚出生的幼体也具有受到冷刺激而增加产热的反应。聚群实验结果表明,幼体的聚群行为在降低代谢率、节约能量方面有明显的作用。巢中幼体体温的测定表明,1—40日龄幼体体温逐渐升高的趋势明显,且始终保持在33℃以上。这些结果说明,布氏田鼠的幼体在生长发育过程中,主要靠细致的母体关怀、聚群行为、巢的保温作用以及自身较弱的产热能力来使体温维持在较高的水平,从而不会因体温过低而使幼体的生长速度降低[动物学报51（5）：780—789,2005]。     

高纤维食物对海南社鼠能量代谢的影响

自然界中食物质量常存在季节性变化,可影响小型哺乳动物的生理特征及其生存和分布。为研究高纤维(低质量)食物对栖息于贵州遵义的海南社鼠(Niviventer lotipes)能量代谢的影响,通过饲喂标准兔饲料(高纤维)或鼠饲料(低纤维)处理海南社鼠4周,实验期间测定动物的体重和能量摄入,使用开放式代谢仪测定动物的能量消耗,并在实验处理结束后解剖动物进行身体成分分析。研究发现,饲喂兔饲料的海南社鼠实验期间体重持续下降,到实验结束时为饲喂鼠饲料动物(对照组)体重的62.8%。饲喂兔饲料4周后,动物的整体基础代谢率和非颤抖性产热显著下降,分别为对照组的55.1%和63.4%。饲喂兔饲料的海南社鼠干物质摄入、消化能和消化率显著降低,分别为对照组的63.7%、38.8%和71.8%;身体成分分析显示,主要内脏器官重量以及消化道的重量和长度也显著下降。研究结果表明,饲喂高纤维的兔饲料后海南社鼠没有增加食物摄入来补偿消化率的下降,消化道形态尤其是小肠和盲肠的重量和长度没有适应性增加,虽然动物可通过降低基础代谢率和非颤抖性产热节约能量,但动物能量利用效率太低不能维持能量平衡而体重显著下降,海南社鼠对高纤维...     

布氏田鼠胎后发育过程中褐色脂肪组织和肝脏的产热特征

为探讨布氏田鼠胎后恒温能力的发育过程,本文测定了1、5、9、17、21、33和41日龄幼体的褐色脂肪组织(BAT)和肝脏的重量、线粒体蛋白含量和细胞色素c氧化酶(COX)的活性。布氏田鼠胎后发育期间BAT增补明显,主要表现为重量的增加和单位组织重量COX活性的升高等,属典型的晚成型发育特征。布氏田鼠胎后发育过程中BAT和肝脏产热特征的变化与幼体的产热特点和恒温能力的发育是相一致的。     

小型哺乳动物的持续能量收支限制研究进展

综述了小型哺乳动物持续能量收支限制的研究概况和进展。最大持续能量收支在决定物种的地理分布、生存适应、繁殖成功等方面都具有重要意义,但在许多条件下受到限制。食物的丰富度,或者动物自身的摄食、消化和吸收能力似乎不是主要限制因素。持续能量收支可能被外周组织和器官消耗能量的能力限制,即"外周限制"假说;或者机体的散热能力所限制,即"热耗散限制"假说。动物也可能通过衡量季节性繁殖投资的价值,实现最大繁殖输出,即"季节性投资"假说。尽管这些假说得到了一些研究的证实,但仍未阐明持续能量收支限制的机理。本文对相关研究的发展方向进行了展望。