三种迁徙蝙蝠毛发皮质醇水平差异:揭示生态生理适应机制

【字体: 时间:2025年04月18日 来源:Journal of Comparative Physiology B 1.7

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  为探究环境变化对野生动物的影响,研究人员对北美三种蝙蝠(银毛蝙蝠 Lasionycteris noctivagans、 hoary 蝙蝠 Lasiurus cinereus 和小棕蝠 Myotis lucifugus)开展毛发皮质醇(GCs)水平研究。结果发现种间、种内存在差异,该研究为理解蝙蝠生态生理提供依据。

  在大自然的奇妙舞台上,动物们如何应对环境变化一直是科学界热衷探索的谜题。对于野生动物而言,新陈代谢、能量平衡和繁殖过程相互交织,使得它们对环境变化的生理响应极为复杂。糖皮质激素(Glucocorticoids,GCs)作为一类代谢激素,能反映生物体内在生理过程和所经历的潜在压力,与多种行为密切相关 。在哺乳动物中,皮质醇(cortisol)是主要的 GCs 激素,检测其水平有助于了解动物对环境的适应情况。然而,此前关于蝙蝠这类独特的飞行哺乳动物的皮质醇研究并不充分,不同种类蝙蝠在面对环境变化时的皮质醇水平差异及相关影响因素尚不明晰,这促使科研人员开启了深入探究之旅。
加拿大的研究人员针对这一科学问题展开研究,他们聚焦于北美地区常见的三种蝙蝠,分别是银毛蝙蝠(Lasionycteris noctivagans)、hoary 蝙蝠(Lasiurus cinereus)和小棕蝠(Myotis lucifugus) 。研究人员在加拿大萨斯喀彻温省西南部的赛普里斯山省级公园(Cypress Hills Interprovincial Park)收集数据,最终发现不同种类蝙蝠毛发皮质醇水平存在种间和种内差异,这一成果对于理解蝙蝠的生态生理适应机制意义重大,相关论文发表在《Journal of Comparative Physiology B》上。

为开展这项研究,研究人员运用了多种技术方法。在样本采集方面,他们遵循美国哺乳动物学家协会(American Society of Mammalogists)的指导方针,在 2019、2021 和 2022 年的夏季,从赛普里斯山省级公园捕获蝙蝠,通过外部光源透射蝙蝠翅膀判断年龄,并收集形态测量数据及毛发样本 。在激素检测环节,利用酶免疫分析(Enzyme Immunoassay,EIA)技术测定毛发中皮质醇浓度,同时对该技术进行验证以确保准确性。数据分析上,借助 R-Studio 运行广义线性模型(GLMs)和方差分析模型,探究皮质醇水平差异。

研究结果主要分为种间差异和种内差异两部分。种间差异方面,研究发现成年非繁殖蝙蝠中,长途迁徙的银毛蝙蝠和 hoary 蝙蝠毛发皮质醇平均浓度显著高于短距离迁徙后冬眠的小棕蝠;幼年蝙蝠中同样如此,且幼年银毛蝙蝠皮质醇浓度最高。种内差异方面,银毛蝙蝠和 hoary 蝙蝠的幼年个体毛发皮质醇浓度高于成年个体,其中银毛蝙蝠幼体比成体高约 62%,hoary 蝙蝠幼体比成体高约 35%,且 hoary 蝙蝠皮质醇浓度还受质量影响,其成年个体皮质醇浓度在 6 月较高;小棕蝠成年和幼年个体的皮质醇浓度则无明显差异。此外,针对成年雌性蝙蝠不同繁殖阶段的研究发现,三种蝙蝠在繁殖阶段的皮质醇浓度均无显著差异。

综合研究结论与讨论部分,该研究意义非凡。研究首次明确了三种北美蝙蝠毛发皮质醇的基础水平,为后续研究提供了重要参考。种间差异表明,蝙蝠的迁徙策略与下丘脑 - 垂体 - 肾上腺(Hypothalamic–Pituitary–Adrenal,HPA)轴活动相关,长途迁徙的蝙蝠可能通过调节皮质醇水平来适应环境变化和满足迁徙需求。种内差异中,幼年长途迁徙蝙蝠皮质醇浓度较高,推测与母乳中获取的皮质醇有关,这可能对幼体早期发育起到重要作用。而繁殖阶段皮质醇浓度无差异,可能是样本量较小或检测方法的局限性导致,未来可进一步研究。这项研究为理解蝙蝠生态生理、适应策略以及保护工作提供了新视角,也为后续研究蝙蝠在不同环境下的生理变化奠定了基础,有助于推动相关领域的发展。
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