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。     

植物次生代谢物对植食性哺乳动物营养和生理生态特征的影响

植物次生代谢物对植食性哺乳动物的营养和生理生态效应是动植物相互关系研究中的一个重要方面。本文简要介绍了植食性哺乳动物处理植物次生代谢物的一般途径,着重阐述了植物次生代谢物对植食性哺乳动物的营养和生理特征的限制方式,并对决定植食性哺乳动物处理植物次生代谢物能力差异性的相关因素进行了探讨。最后,结合国际上的研究趋势,论述了国内开展此类研究的方向和重点。     

青藏高原小型哺乳动物的生理生态学研究：从个体到生态系统

本文回顾了青藏高原小型哺乳动物生理生态学研究取得的主要成就,包括能量代谢特征与环境适应性、适应性产热与体温调节、能量平衡与体重调节、生理极限值和种群能流估算等,总结了近年一些新兴领域的最新进展,包括双标记水方法测定能量消耗、肠道菌群的功能、地理生理学、种群生理学、植物次生代谢产物及其生理功能等。有些工作引领了中国动物生理生态学的发展,如生态能量学、适应性产热和生理适应等。本文对未来需要发展的领域和深入方面提出了建议,希望能建立青藏高原小型哺乳动物生理生态学学科体系。     

哺乳动物的生理应激反应及其生态适应性

应激反应是哺乳动物的基本生理现象之一。目前,与应激有关的研究主要来自生物医学和神经内分泌学。虽然Hans Selye 提出了个体对应激的普遍性适应综合症概念,但目前的研究还主要集中于应激对个体的负效应以及与应激相关的疾病研究。然而,从进化角度似乎很难理解在数亿年的进化过程中,动物应激反应仅简单地
进化为影响个体健康并导致个体患病的一种生理过程。本文从进化的角度,综述了应激反应与动物繁殖对策的关系以及个体对环境应激源的应对类型,并阐述了动物应激反应的适应和进化意义。     

中国哺乳动物生理生态学研究进展与展望

中国哺乳动物生理生态学研究自20世纪50年代始,经过70多年的发展,已系统研究了分布于青藏高原、内蒙古草原、横断山脉等地理分布区的代表性物种的生理适应性,研究主题包括能量代谢和体温调节、冬眠（蛰眠）、水代谢、生态免疫、肠道菌群与宿主的能量代谢和产热调节,研究物种以小型哺乳动物为主。在新时期除了进一步加强对极端环境的生理适应研究外,也需关注大型动物对环境的生理适应,发展新兴领域如保护生理学等,同时要借助多组学技术、同位素技术、遥感技术、红外技术等,加强对动物生理适应的机理性探究。本文回顾了中国哺乳动物生理生态学的发展历程,总结了主要领域取得的重要进展。     

毛叶茶生理生态学特性的研究

毛叶茶的叶片水分状况随季节变化。比较不同生态条件对毛叶茶水分状况的影响,茶园阴地(有遮荫树)生长的毛叶茶蒸腾强度,叶片萎蔫速度、叶片实际水分亏缺的日变化幅度不大,叶片保水能力较强.毛叶茶叶片的蒸腾强度最大值是在下午2时左右.光合作用的研究结果表明,毛叶茶属耐荫植物类型,阴地生长的毛叶茶光合作用具有适应弱光的特点,植株生长状况良好,群体结构合理,单株产量较高,株叶面积与单株产量的相关性显著.     

麻风树生理生态学研究

麻风树是一种具有多种用途的灌木,因其种子富含的油脂可以转变为生物柴油,所以成为一种很有潜力的生物质能源作物。麻风树的研究最先开始在其药用价值上,随着世界能源物资的逐渐短缺,人们开始四处搜寻可替代能源,麻风树种子油的优良特性,引起世界各国的高度关注,对麻风树各方面的研究也越来越多。就现有文献报道看来,研究主要集中在种质资源遗传多样性评价,组织培养方面,对种子油的研究也有一些报道。但这些研究还不够全面透彻,因此本文就麻风树的自然分布环境状态、受环境影响的生物学特性、栽培及技术措施的应用、受环境因素影响的遗传多样性变化以及生理生化变化等方面的研究进行了总结。对目前科学研究及产业发展方面所存在的问题及解决方法提出了建议。     

细菌生理群的研究及其生态学意义

细菌生理群的研究,可采用快速多点法,复制技术,放射性自显影及标记探针法。细菌生理群直接参与水体的物质循环,在水体污染方面具有重要的指示作用,通过细菌生理群可探讨水处理系统的处理机理,土壤中特殊因子及土质对细菌生理群的数量,种类有很大的影响,动物消化道中细菌生理群的种类和数量不同直接反映着其营养结构的差异。     

植物通气组织的形成过程和生理生态学意义

文章从感受逆境信号、信号传递到细胞解体形成通气组织等几个过程介绍了植物通气组织形成过程的研究进展 ,并阐述了通气组织的生理生态学意义。     

饥饿对甲壳动物生理生态学影响的研究进展

作为一种主要的环境胁迫因子,饥饿对甲壳动物生理生态学的影响极其广泛。本文概述了饥饿对甲壳动物发育与存活、代谢、消化腺结构与消化酶、机体化学组成以及恢复生长方面的影响。在此基础上,提出了今后两个主要研究方向,即补偿生长及其生理学机制、饥饿与抗病免疫力之间关系的研究。     

Daily rhythms of nonshivering thermogenesis and responses to photoperiod manipulations in Apodemus mystacinus from two different ecosystems

Comparative physiology is an important tool for understanding adaptation to environment. Regulatory nonshivering thermogenesis (NST) is an essential mechanism in small mammals for coping with low ambient temperatures. Because of its geographical location and its sharp climatic changes across short distances, Israel offers conducting comparative studies between different populations of the same species. The aims of this study were: (1) to compare NST-capacity daily rhythms, between the two populations of the broad-toothed field mouse Apodemus Mystacinus—that of Mount Carmel (Mediterranean) and that of Mount Hermon (Subalpinic), (2) to compare the thermoregulatory daily rhythms response to photoperiod manipulations of mice from the two populations.

Mice were acclimated for at least 3 weeks to long scotophase (16D:8L-LS) and then to long photophase (16L:8D-LP) at a constant ambient temperature (T_a) of 24±1 °C. The following variables were compared at four different times of the day (06, 12, 18, 24 h): minimal body temperature (T_bMin), minimal oxygen consumption (VO₂Min) measured at the lower critical point and their response to noradrenaline (NA), 1.5 mg/1 kg.W_b injected s.c., (VO₂NA and T_bNA). NST-capacity was calculated as the ratio between VO₂NA and VO₂Min. The measurements were carried out at T_a of 28 °C and in light conditions matching those of acclimation. NA was injected after establishing VO₂Min and T_bMin. The values mean±SD are given for each measurement for n=6.

A three-way ANOVA revealed a significant difference between the two populations. Significant differences were revealed at different hours within populations under the different photoperiod regimes for different measured variables.     

外源褪黑激素通过调节摄食和产热降低大绒鼠的体重

褪黑激素（MEL）是一种向动物传递光周期信息的分子,也参与能量稳态的调节。为探讨外源褪黑激素对大绒鼠（Eothenomys miletus）体重、能量代谢及体温调节的影响,将大绒鼠置于（25 ± 1）℃,光周期12 L∶12 D（白昼与黑夜各12 h）的环境中,每日腹腔注射褪黑激素（20 μg/kg）,共28 d。结果发现,注射外源性褪黑激素后,大绒鼠的体重和摄食量显著降低,摄水量增加;核心体温和肩胛间皮肤温度显著升高;静止代谢率（RMR）和非颤抖性产热（NST）显著升高;肝和褐色脂肪组织（BAT）中的线粒体蛋白含量、细胞色素c氧化酶（COX）活性升高;褐色脂肪组织中的总蛋白、解偶联蛋白1（UCP1）、α-磷酸甘油氧化酶（α-PGO）、T45′-脱碘酶（T45′-DII）活性显著升高,但对肝总蛋白和α-PGO无显著影响;血清中瘦素、三碘甲腺原氨酸（T3）浓度显著上升,甲状腺素（T4）浓度显著降低。此外,注射褪黑激素后大绒鼠睾丸重量显著降低,表明其导致大绒鼠性腺退化。相关分析表明,解偶联蛋白1含量和三碘甲腺原氨酸浓度呈正相关,T45′-脱碘酶活性和三碘甲腺原氨酸含量呈正相关,暗示T45′-脱碘酶可能在褪黑激素诱导褐色脂肪组织产热中起重要作用。总之,外源褪黑激素可能通过抑制摄食和增加产热降低了大绒鼠的体重。     

Specific binding of chartreusin, an antitumor antibiotic, to DNA

Chartreusin, an antitumor and antibacterial antibiotic, was found to inhibit negatively superhelical DNA-relaxation catalyzed by prokaryotic topoisomerase I and conversion of the superhelical DNA into unit length linear form catalyzed by single-strand-specific S1 nuclease. The inhibitory effect of the agent was due to the binding to DNA causing the alteration of tertiary structure. To characterize the binding specificity, we investigated the protection of DNA against cleavages by various restriction endonucleases. It was evidenced that the binding of the agent is not at random and correlates to the sequence 5'CGC 3' 3'GCG 5' on DNA stretch.     

Modulation of adipose tissue thermogenesis as a method for increasing energy expenditure

There is a renewed interest in the role of adipose tissue in energy utilization and thermogenesis and its potential application in the treatment of metabolic disorders such as obesity and diabetes. The last few years have seen the identification of brown adipose tissue capable of metabolic activation in adult humans, the possibility of recruiting ‘beige’ adipocytes to increase energy expenditure, and the implication of molecules such as FGF21 and irisin in inducing increases in energy expenditure in adipose tissue. The translation of these findings into human trials to deliver safe, efficacious medicines remains a challenge.     

NCLX pumps up the heat

Mitochondrial Ca²⁺ signaling is a well-appreciated regulator of cell metabolism and energy production. A major function of mitochondria in brown adipose tissue (BAT) is thermogenesis. Assali et al. offer new insights into how the mitochondrial Ca²⁺ extrusion mediator NCLX is crucial for BAT survival and thermogenesis.     

杭州城市环境中白头鹎的繁殖生态

白头鹎(Pycnonotus sinensis)是一种中国南方城市分布广泛、种群数量丰富的鸟类。其对环境变化和人类活动的适应能力已引起关注。2012年3—7月,在杭州城市环境下,对白头鹎的繁殖生态进行了系统调查,共记录到白头鹎繁殖鸟巢117巢。结果显示,在杭州市区,白头鹎主要在居民小区、行道树和绿化带的树冠层筑巢,主要营巢植物为桂树(Osmanthus fragrans),占总数的84.6%(n=117)。所有繁殖巢距地面均高(3.16±0.91)m(n=117)。3月底开始筑巢产卵,产卵高峰集中在4月11—25日。窝卵数为(3.37±0.48)枚(n=103),孵化期为(11.34±1.12)d(n=32),育雏期为(11.85±1.12)d(n=47)。孵化率为68.3%(n=111),离巢率为52.1%(n=117),总繁殖成功率为34.7%(n=111)。繁殖失败原因主要包括卵及雏鸟被捕食、人为干扰等。