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研究人员探究温度对赤眼鳟任务表现影响，发现升温可提升其任务表现，对理解生态有重要意义。
# 升温如何影响赤眼鳟 “工作效率”？这项研究有新发现
在奇妙的动物世界里，温度就像一个神秘的魔法师，悄悄影响着动物们的各种行为。对于变温动物（ectotherms）而言，它们自身无法调节体温，环境温度的变化对其影响更为显著。以往研究发现，温度对动物的任务表现（task performance）有着复杂的作用，不同的动物、不同的温度范围，结果都不一样。而且，目前人们对于温度影响变温动物任务表现的具体机制，尤其是认知能力（cognitive abilities）和活动能力（mobility）在其中扮演的角色，还知之甚少。同时，任务难度（task difficulty）对这一关系的影响也尚不明确。为了揭开这些谜团，来自波兰华沙大学（University of Warsaw）等多个研究机构的研究人员，以赤眼鳟（Scardinius erythrophthalmus）为研究对象，开展了一系列有趣的研究。该研究成果发表在《Scientific Reports》上，为我们理解变温动物与环境温度的关系提供了新的视角。
研究人员为了探究温度对赤眼鳟任务表现、认知能力和活动能力之间关系的影响，精心设计了一系列实验。实验采用了中宇宙实验系统（mesocosm experiments），在不同温度（16 - 26°C）和不同任务难度（到食物奖励的距离分为短、中、长，以及有无经验丰富的个体存在）的条件下，观察赤眼鳟的行为。实验动物选用了幼年赤眼鳟，实验前对它们进行标记、称重，并让其适应实验温度。实验系统由两个相同部分组成，每个部分有多个相连的水箱，通过控制开口的开关和记录鱼的行为来进行研究。
在研究结果部分，主要从以下几个方面展开：
- 游泳速度：温度和鱼群类型（有无经验丰富的鱼）显著影响游泳速度。高温下，两组鱼的游泳速度都更高；有经验鱼的鱼群，在高温且短距离和长距离斑块试验中，游泳速度显著高于无经验鱼的鱼群；在无经验鱼的鱼群中，高温时，中等距离斑块试验的游泳速度显著高于短距离和长距离试验。
- 任务表现：以积累 20% 的鱼到高浮游动物密度水箱所需时间衡量任务表现。温度、鱼群类型和到斑块的距离都显著影响任务表现。高温下，无经验鱼（无经验丰富个体陪伴）完成任务时间更短；低温时，有经验鱼的鱼群完成任务时间显著短于无经验鱼的鱼群；高温时，有经验鱼的鱼群仅在短距离和中等距离斑块的任务中完成时间更短；短距离试验的任务完成时间在低温且无经验鱼的鱼群中显著短于长距离试验。
- Q10值相关分析
- 游泳速度的 Q10值：鱼群类型和到斑块的距离对其有显著影响。有经验鱼的鱼群在最短距离试验中，Q10值显著高于无经验鱼的鱼群；无经验鱼的鱼群中，中等距离试验的 Q10值显著高于短距离和长距离试验。
- 任务表现的 Q10值：鱼群类型和到斑块的距离对其有显著影响且存在交互作用。无经验鱼的鱼群在中等距离和长距离斑块试验中，Q10值显著高于有经验鱼的鱼群；无经验鱼的鱼群中，长距离试验的 Q10值显著高于短距离和中等距离试验。
- 任务表现与游泳速度比值的 Q10值：鱼群类型和到斑块的距离对其有显著影响且存在交互作用。无经验鱼的鱼群在中等距离和长距离斑块试验中，Q10值显著高于有经验鱼的鱼群；无经验鱼的鱼群中，长距离试验的 Q10值显著高于短距离和中等距离试验。
- 任务表现日变化率的 Q10值：在最初的觅食试验和前三次试验中，该 Q10值在 1.0 - 2.6 和 1.0 - 2.1 之间，可能与代谢率增加有关；但在整个七次试验中，该 Q10值接近或低于零，且在最后四次试验中，低温下鱼学习更快，不过高温下鱼能更快熟练定位食物奖励。
研究结论和讨论部分，有着重要意义。研究结果支持了最初的假设，即高温下鱼完成任务更快，这不仅是因为活动能力增强，还得益于认知能力的提升，尤其是学习率的提高。而且，任务表现的热敏感性超过 Q10=2，甚至在某些情况下超过 Q10=7，这表明任务表现的提升不能仅用依赖温度的生理过程来解释，学习率的变化起到了关键作用。同时，任务难度增加时，任务表现的热敏感性也增加，这意味着在更具挑战性的环境中，鱼对学习率的依赖更强。在生态层面，这些结果有助于我们理解温度变化如何影响变温动物的行为，以及对种群和群落的影响。例如，在种群层面，高温可能更有利于认知能力强的个体；在群落层面，有助于解释浮游食性鱼类的觅食效率随温度升高而增加的现象。
研究人员在研究过程中，用到了多种关键技术方法。首先，通过标记重捕法，使用红色和黄色弹性体标签对实验鱼进行标记，以便区分不同组别的鱼。其次，利用高分辨率红外摄像头记录鱼在水箱中的行为，从而获取鱼完成任务的时间和游泳速度等数据。最后，运用广义线性混合模型（GLM）进行数据分析，探究温度、鱼群类型、距离等因素及其交互作用对实验结果的影响。
总之，这项研究通过巧妙的实验设计和严谨的数据分析，揭示了温度对赤眼鳟任务表现的影响机制，为我们理解变温动物在不同温度环境下的行为提供了重要依据，也为后续相关研究奠定了基础。
