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我校教师及其合作团队的研究成果被《美国科学学院院刊》(PNAS)报道

时间 :2021-07-22 浏览次数:次 来源 : 生物与农业科技学院 打印页面

近日,我校生物与农业科技学院副教授、博士教师迟庆生博士与中国科学院动物研究所、中国科学院西北高原生物研究所、中国科学院遗传与发育生物学研究所等多家单位的科研人员新近完成的一项历时13年的合作研究成果,揭示了高原鼠兔越冬的奥秘。该研究成果于7月20日以Surviving winter on the Qinghai-Tibetan Plateau: pikas suppress energy demands and exploit yak feces to survive winter为题在线发表在《美国科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上。

研究人员采用双标记水技术对自由生活的高原鼠兔的每日能量消耗的季节变化进行了测定,结果显示尽管冬季的平均环境温度比夏季低25oC,但高原鼠兔在冬季的每日能量消耗却显著降低,相同体重的高原鼠兔在冬季的每日能量消耗比夏季降低了约30%。结合在热中性区内静止代谢率的测定结果,发现冬季高原鼠兔代谢范围非常低(DEE/RMRt =1.60±0.30),代谢范围对于动物的地理分布边界、繁殖输出和生存能力等具有重要的决定作用。

为了找出鼠兔能量消耗降低的原因,研究人员通过在鼠兔腹腔内埋置体温记录装置和在野外对其活动进行录像记录等方法,获得的数据表明冬季高原鼠兔能量消耗的显著降低主要是通过降低体温和减少活动量来实现,而且环境温度越低体温下降的幅度越大。甲状腺素(T3和T4)的测定表明,高原鼠兔代谢水平下降可能通过甲状腺素系统进行调节。

研究人员还发现,在家养牦牛密度高的地区,冬季高原鼠兔会减少地面的活动时间;通过直接的鼠兔行为观察和在鼠兔胃内容物中发现牦牛的DNA等信息,确定了高原鼠兔取食牦牛粪便的事实。此外发现冬季牦牛和鼠兔肠道微生物组成在冬季具有很高的趋同程度。这些结果表明高原鼠兔除了摄入常规的食物之外,还通过取食牦牛的粪便以补充能量。这种不同物种间的食粪行为,使高原鼠兔种群在牦牛密度高的地方能够更加繁盛,这部分解释了高原鼠兔种群密度在其食物的直接竞争者(牦牛)数量多的地方反而更高的原因。

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