生理学发展的动向

(一) 生理学,包括人体生理学和动物生理学,是生物科学中一门较大的学科,它研究人体和动物机体对环境变化的反应与适应,以及组成动物机体各类细胞、器官和系统的机能。与医学(医学生理学)、体育(运动生理学)、劳动(劳动生理学)、国防(空间生理学)、以及农业(昆虫生理学)、畜牧业(家畜生理学)、渔业(鱼类生理学)的实践,有广泛的联系。     

鱼类社群等级及其在水产增养殖中的应用

社群等级是鱼类行为生态学研究的重要内容。鱼类社群等级是指社会性鱼类通过种内竞争在群体内形成的具有一定顺序的等级序列,会对其生理和行为产生重要影响。在鱼类育苗和养殖过程中,社群等级可能导致攻击行为增加、生理压力增大、生长离散加剧,对鱼类福利产生不利影响。本文综述了近年来国内外有关鱼类社群等级及其影响因素的研究概况,指出鱼类社群等级主要受基因、个性、代谢、个体大小、社群经验等自身条件以及群体密度、饵料丰度、隐蔽物等环境因素的影响。同时,介绍了鱼类社群等级的实验设计与判别方法,探讨了以往鱼类社群等级研究的不足,提出了社群等级研究的发展趋势以及今后应聚焦的研究内容。本文旨在为中国开展该领域研究提供借鉴,并为鱼类育苗、养殖生产中合理规避社群等级带来的不利影响,提高鱼类福利,优化增养殖技术提供科学依据。     

甲状腺机能神经调节

现代生理学认为中枢神经系统在不同器官和不同生理机能的协调中起主导作用。进化过程中,动物越是处于进化的高级阶段,神经系统就越复杂,而且中枢神经系统的整合作用特别是大脑皮质的作用就更加明显,更加广泛的干预机体的各项活动,对各种生理机能的调节就发生更有成效的影响。巴甫洛夫学派及其后继者曾沿着这个方向在生理学领     

数学向生理学的渗透

随着对生理学研究的深入 ,人们越来越感到用数学研究生理学的重要性。特别是本世纪 50年代以来 ,许多数学家与生理学家共同涉足这一领域 ,取得了一定的成绩。可以认为 ,数学在生理学中的应用是生理学发展的必然。由于生理学是研究活机体机能的一门科学 ,特别是人具有自然、社会和意识三大属性 ,因此 ,给研究带来不可忽视的困难 ,必须寻求合适的数学方法揭示生理机能的本质特征。同时 ,也要看到 ,运用数学研究生理学起步较晚 ,在研究的方法学及研究人员的素质等方面 ,都有值得探讨的问题 ,需要数学家与生理学家的共同努力。     

鱼类呼吸运动波形的微机分析系统

鱼类鳃呼吸运动均具有两种运动形式:鳃盖运动与洗涤运动(咳嗽反应),两者呈一定的比例关系。当环境因子(水温、P_(o2) P_(co2) pH等)改变和污染物(农药、石油产物和雨金属等)出现时,会引起鱼类呼吸运动发生明显的有规律的改变。因此,应用微机对鱼类呼吸运动的分析研究,对鱼类生理学和水环境的生物监测工作都有其理论与实践的意义。利用苹果Ⅱ微机,A/D转换器及国产LMS-2A二道生理记录仪组成鱼类呼吸信号的数据采集系统,并设计了分析处理鱼类鳃盖运动和洗涤运动频率关系的软件。     

手术植入发射器对鱼类影响研究进展

手术植入已成为开展长期鱼类遥测技术研究的最佳发射器附着方式,但其对鱼类的负面影响却不容忽视.鱼类遥测技术研究成功的关键在于发射器的存在及附着方式不会影响鱼类的生理状况及行为特征.因此,开展鱼类遥测技术研究之前,必须科学评估手术植入发射器可能对鱼类造成的负面影响.本文综述了国外关于手术植入发射器对鱼类影响的报道,阐述了发射器、手术程序、环境因素及人为因素在鱼类手术植入发射器过程中可能对鱼类造成的负面影响及影响程度.在此基础上,提出了若干减少负面影响的措施,并展望了我国在该领域未来的研究方向.     

水下生理学及其进展

水下生理学(潜水生理学)是在正常生理学基础上发展起来的,它运用一般生理学知识及其有关学科的理论和技术,来阐明水下特殊环境(或高气压环境)对机体作用的原理、机能活动的规律,以及受外环境因素作用所产生的特殊负荷以及探索在超越人体生理限值而可能出现病理性损伤的规律,从而设法提高机体的耐受力和适应能力。     

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。     

RNA‑seq技术在水生生物生态毒理学中的应用进展

水域是地球环境的重要组成部分,也是最易受污染的生态系统之一。水生态系统中不同营养级别的水生生物可通过摄食、接触等多种途径摄入水体中的污染物。因此,监测水域污染物对水生生物和生态系统的影响,解析污染物对不同水生生物的毒性机制,筛选敏感、有效的生物标志物对生态毒理学研究和环境风险评价具有重要意义。RNA测序（RNA sequencing,RNA?seq）技术因所需样品量少,且不需参考序列,可在整体水平上鉴定基因差异表达,成为水生生物生态毒理学研究的最佳方法之一。基于此,介绍了RNA?seq技术的基本流程与数据分析过程,对该技术在不同生态位的水生生物（如鱼类、两栖类、贝类、甲壳类等）生态毒理学中的应用展开综述,并对RNA?seq技术面临的不足、挑战及发展趋势进行探讨,以期为该技术在水生生物生态毒理学研究中的应用,尤其是水生态环境中污染物胁迫水生生物机制的阐明及污染水域生态环境恢复提供参考。     

山东近海三种底层鱼类的摄食生态与食物竞争

研究根据2016—2017年在山东近海进行的四个季节的渔业资源底拖网调查和胃含物分析数据, 应用分类树和生态位重叠指数法等, 研究了该海域高眼鲽(Cleisthenes herzensteini)、黄鮟鱇(Lophius litulon)和小眼绿鳍鱼(Chelidonichthys spinosus)3种主要底层鱼类的食物组成及其营养-空间二维生态位的重叠情况, 并分析环境因素对其摄食习性的影响, 旨在为该海域渔业资源的可持续利用和科学管理提供基础资料。研究发现, 这3种底层鱼类均主要以虾类和鱼类为食, 属于底栖动物食性。3种鱼类的摄食习性存在一定的差异, 可以通过构建分类树将其进行区分。通过CCA分析发现, 这3种鱼类的摄食习性受不同的环境因素影响, 其中高眼鲽的摄食习性主要与其体长有关, 随着体长的增加, 高眼鲽会摄食更多的鱼类和虾类; 小眼绿鳍鱼的摄食主要与季节有关, 不同季节小眼绿鳍鱼摄食鱼类和虾类的比例不同; 而黄鮟鱇的摄食主要受空间分布的影响, 高纬度的黄鮟鱇摄食更多的虾类, 而随着经度的增加, 黄鮟鱇会摄食更多的鱼类。黄鮟鱇的营养生态位和空间生态位宽度均最高, 而其余两种鱼的营养和空间生态位宽度相对较小。山东近海这3种鱼类的营养生态位重叠指数都较高, 但是空间生态位重叠指数较小, 在一定程度上可以缓和它们之间的种间竞争。     

基于划分强度的巢湖流域河流鱼类群落的空间格局

确定河流鱼类群落的空间分布特点是保护和管理鱼类多样性的科学基础。基于2013年10月对巢湖流域66个河道样点的调查数据,本文研究了水系、河流级别、生态亚区3个空间体系和鱼类分类聚类支系对鱼类群落空间分布的划分强度,解析了巢湖流域河流鱼类群落的空间分布特征。结果表明:河流鱼类群落与水系和河流级别无显著相关,但随生态亚区间显著变化;水系和河流级别对鱼类群落的划分强度较低,其组内相似性与组间相似性无显著差异;生态亚区的划分强度较高,组内相似性显著高于组间相似性;但同鱼类的分类聚类支系相比,生态亚区的划分强度却相对较低;巢湖流域河流鱼类群落的空间分布在一定程度上取决于陆地景观条件,也受景观因子以外的局域环境因素的影响。在未来的相关研究中,有必要进一步理清影响巢湖流域河流鱼类群落空间分布的关键环境因子,并探明这些关键因子的空间分布特征,从而为巢湖流域河流鱼类多样性的保护和管理提供科学基础。     

生理学与中医学的生理平衡

生理学的生理平衡是以细胞及分子水平为基础的器官系统生理机能的平衡。中医学的生理平衡是以整体观念和阴阳五行为指导思想的理论体系,两种理论看似相差甚远,但本质相通、相同。     

青、草、鲢、鳙、鲤对氢离子浓度的生存适应性

一、引言氢离子浓度(pH值)的变化对于水生生物,特别是鱼类的生活常常被认为是直接或间接发生影响的因子之一。1920年,M.E.Jewell氏开始注意到水质的氢离子浓度变化对于两栖类蝌蚪代谢和再生作用的影响,他发现最适宜的氢离子浓度是中性或接近中性,同时发现再生率和再生总量和水中溶氧含量有密切关系。E.B.Power氏(1922)开始注意到氢离子浓度与鱼类呼吸生理之间的关系。此后,有许多学者研究了氢离子浓度对鱼类耗氧率的影响,以及氢离子浓度对鱼类从水中吸取溶氧机能的影响。其中     

高浓度CO2对树木生理生态的影响研究进展

大气CO2浓度升高已成为世界范围内的重要环境问题。CO2浓度升高势必会对植物的生理生态变化产生重要影响。综述了国内外有关高浓度CO2对树木生理生态影响研究的最新进展,具体包括高浓度CO2对树木生长发育、光合和呼吸作用、抗氧化系统、树木代谢物质、挥发性有机化合物以及树木凋落物等方面的影响。高浓度CO2一般会促进树木地上植株的生长和发育,但也因树种差异而有所不同。最新研究表明,高浓度CO2促进了树木细根周转,树木根系生长在大气CO2浓度升高条件下表现为促进作用,这种作用加快了全球森林生态系统的C循环。高浓度CO2虽然在一定程度上促进树木光合速率的增加,但长期熏蒸也往往会发生光合驯化,这种现象产生的生理学机制目前仍无定论。高浓度CO2对树木呼吸作用尤其是根系呼吸的影响将是未来研究的重点和难点。高浓度CO2一般会提高树木抗氧化酶活性与抗氧化剂含量,但不同树种响应高浓度CO2的过程和机理也有所差异。研究表明,高浓度CO2一般对树木凋落物的分解产生不利影响,但也因树种而异。需要强调的是,目前关于树木地下部分、树木对高浓度CO2的适应机理和重要过程(碳氮水耦合及基因调控等)以及多个树种包括不同类型树种及不同品种之间比较研究较少;关于某一重要生理生态机制(如根系生理代谢)尤其是多个生态因子复合条件下缺乏长期深入的研究。在此基础上给出了大气CO2浓度升高下树木生理生态学研究的未来发展方向,包括高CO2浓度条件下树木根系生理代谢及机制、树木碳氮水耦合的生理过程及机制、不同生态因子复合作用对树木生理影响机制以及树木分子作用机理等方面的研究。这些研究不仅将丰富森林树木应对未来气候变化的有关科学理论,也为全球气候变化背景下实现森林树种生态功能的优化选择及森林生态系统的可持续发展与经营提供重要的生理生态学理论依据和参考。     

浅析斑马鱼性别决定的调控因素

性别决定是经典而高度保守的生物过程。在许多物种中性别决定是以遗传为基础的,个体所携带的性染色体决定了性别。然而,由于鱼类性腺发育呈现高度可变性、复杂性的特点,其性别决定机制仍未有定论。斑马鱼作为一个研究发育和疾病的重要脊椎模式动物,性别决定和分化的高度可塑性使其成为研究生理和环境因素对性腺发育影响及其作用机制的独特模型。本综述总结近年来对斑马鱼性别决定及分化过程的研究,为探索鱼类性别决定机制提供新的见解。     

水电开发对鱼类种群分布及生态类型变化的影响——以溪洛渡至向家坝河段为例

梯级水库修建后自然河流形成了河相段和湖相段,而河流生境的改变对鱼类种群空间分布和生态类型变化产生了重要影响。为探究金沙江梯级水电开发对鱼类资源的影响,结合2018年5月渔获物和文献记载水库修建前后的渔获物数据,分析了鱼类群落组成及变化,优势物种及群落多样性特点,以及鱼类在河相、湖相段生态类型的变化。结果表明,梯级水库建设后溪洛渡至向家坝鱼类的种类数减少,随着水库的运行该减少趋势放缓,而大型鱼的种类数占比呈增长趋势。受生境变化的影响,鱼类优势物种发生变化,水库河相段和湖相段生态类型差异较大。生态类型组成上以缓流型、生活于水流中下层、产卵初始水温高于18℃等生态类型占优。研究表明,高坝大库的运行会造成鱼类种群以生态需求为目标,形成明显的空间分布和群落结构特征,而梯级水库建设导致的水动力条件差异是鱼类群落生态类型差异的内在驱动力。     

冬眠与免疫

免疫系统是机体防御机制的重要组份。冬眠季节,冬眠动物免疫系统的结构退化、机能抑制,与动物整体的活动相适应,春季恢复。综述民哺乳动物中枢与外周淋巴器官和免疫反应的季节性变化。对调控免疫系统变化的环境因素和受环境因素影响的内源性生理节律对免疫系统冬眠季节的抑制机理作了介绍,更从冬眠对免疫的抑制联系到冬眠净化机体内外环境、冬眠与肿瘤、冬眠与辐射乃至冬眠与长寿等临床关心的实验研究作了简要介绍。     

海洋酸化对微藻关键生理过程的调控机制及环境因素的影响

人类活动排放大量的CO₂通过海气界面进入海洋,打破原有海水碳酸盐平衡进而造成海洋酸化(OA)。OA会影响海水和海洋污染物的理化性质,进而对生活在海洋表层的浮游藻类生理过程产生显著调控作用。海洋微藻作为海洋中主要的初级生产者,其生理功能与过程的正常进行对于海洋生态系统具有重要作用。本文综述了OA对海洋微藻光合固碳、钙化过程、固氮作用3个关键生理过程的调控作用和具体机制,总结了OA条件下,环境因素(如太阳辐射、温度、营养元素)对微藻生理过程和生长的影响,以及OA通过改变典型海洋污染物(如有机污染物、重金属、微塑料)的环境行为而对微藻生理过程的调控作用。最后,结合研究现状,对未来需要开展的研究方向进行展望。本文为进一步了解OA对海洋生态系统的潜在影响提供了重要信息。     

鱼类听觉器官的结构与功能

在鱼类听觉器官的结构和机能研究中,扫描电镜、条件反射和电生理技术得到了广泛的应用。近十年的研究成果显著:发现了鱼类听觉上皮毛细胞上有三种类型的纤毛束。毛细胞的兴奋是纤毛束受力弯曲的结果。鱼类的听觉敏感度、频率范围在不同种类中有相当大的差异。鱼类不仅能在环境噪声中接收有用的信号,而且对水下声源有定位能力。因此,鱼类能利用听觉器官发现猎物和逃避敌害,这已有科学实验证据。     

鱼类听觉器官的结构与功能

在鱼类听觉器官的结构和机能研究中,扫描电镜、条件反射和电生理技术得到了广泛的应用。近十年的研究成果显著:发现了鱼类听觉上皮毛细胞上有三种类型的纤毛束。毛细胞的兴奋是纤毛束受力弯曲的结果。鱼类的听觉敏感度、频率范围在不同种类中有相当大的差异。鱼类不仅能在环境噪声中接收有用的信号,而且对水下声源有定位能力。因此,鱼类能利用听觉器官发现猎物和逃避敌害,这已有科学实验证据。