朱萬龍, 葉芳艷, 王政昆
(云南師范大學 生命科學學院,云南省高校西南山地生態(tài)系統(tǒng)動植物生態(tài)適應進化及保護重點實驗室,云南 昆明 650500)
動物的表型變化是生物多樣性的一個組成部分,同時也是動物的生態(tài)物種形成的關(guān)鍵成分[1].表型的變化可以表現(xiàn)在很多方面,如動物生理或行為的變化,也可以是動物形態(tài)的變化[2].小型哺乳動物的身體組成或消化道器官形態(tài)的表型變化對其能量攝入有著重要的影響[3].已有研究表明布氏田鼠 (Microtusbrandti) 的器官重量和消化道重量存在著季節(jié)性的變化[4],冷馴化條件下大絨鼠(Eothenomysmiletus)[5-6]和中華姬鼠 (Apodemusdraco)[7]也會改變其消化道形態(tài)來適應低溫環(huán)境.橫斷山不同地區(qū)的大絨鼠在器官重量方面出現(xiàn)了區(qū)域差異,表現(xiàn)為高海拔地區(qū)的大絨鼠肝臟重量顯著高于低海拔地區(qū)[8].
中緬樹鼩(Tupaiabelangeri)屬攀鼩目 (Scandentia)樹鼩科 (Tupaiidae)動物,為東洋界特有的小型哺乳動物,廣泛分布于南亞、東南亞以及我國南部和西南部地區(qū),是一種雜食性動物,喜食昆蟲類和甜味果實,喜獨棲生活[9-10].本研究組之前的研究表明不同地區(qū)的中緬樹鼩在體溫調(diào)節(jié)和產(chǎn)熱方面存在著地理差異[11],籠養(yǎng)和實驗室繁殖的中緬樹鼩在行為上也出現(xiàn)了一定的分化[12-13].此外,野外、實驗室馴化和實驗室繁殖中緬樹鼩在尿液的化學成分上也存在差異,最終影響其親緣識別.本研究在此基礎(chǔ)上,對不同來源的中緬樹鼩的身體組成和消化道形態(tài)進行研究,為其生理學研究提供一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù).
實驗動物為2017年夏季捕自野外(祿勸)的中緬樹鼩7只、實驗室馴化 (實驗室飼養(yǎng)4周以上)的中緬樹鼩7只,實驗室繁殖 (中國醫(yī)學科學院醫(yī)學生物所提供)的中緬樹鼩6只.所選動物均為非繁殖期的成年個體,雌雄比例均為1∶1.
將不同來源的中緬樹鼩斷頸處死, 稱量并記錄體重和性別等,然后進行解剖.仔細將身體組成部分(包括心、肺、肝、腎和脾)及胃腸器官取出,分離胃、小腸、大腸及盲腸部分,具體測量方法詳見文獻[7].
數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析采用SPSS11.0軟件包,數(shù)據(jù)均符合正態(tài)分布,身體組成和消化道形態(tài)指標的差異采用單因素方差或單因素協(xié)方差分析,以體重作為協(xié)變量.結(jié)果均表示為平均值±標準誤差(Mean±SE),P<0.05差異顯著,P< 0.01差異極顯著.
身體器官重量結(jié)果見表1.單因素方差分析結(jié)果表明:實驗室馴化種群和實驗室繁殖種群胴體濕重差異顯著;實驗室繁殖種群與野外種群和實驗室馴化種群相比心干重差異顯著,且肺濕重和肺干重的差異性達到極顯著水平;三個種群的肝臟重和腎干重差異極顯著;實驗室繁殖種群和馴化種群腎濕重差異達到極顯著水平;以上結(jié)果都表現(xiàn)為實驗室繁殖種群較大.體重、心濕重、脾干重和脾濕重在三個種群中差異不顯著.
表1 野外、實驗室馴化、實驗室繁殖中緬樹鼩身體器官重量的比較
數(shù)值為平均值±標準誤差,ns:差異不顯著 (P> 0.05),同一行不同字母表示組間差異顯著 (P< 0.05)
消化道形態(tài)分析結(jié)果見表 2.單因素方差分析結(jié)果表明:實驗室馴化種群的胃含內(nèi)容物重和胃長度明顯大于實驗室繁殖種群和野外種群;實驗室繁殖種群盲腸含內(nèi)容物重、小腸去內(nèi)容物重、小腸干重和大腸干重均明顯高于實驗室馴化種群和野外種群;野外種群大腸長度明顯小于實驗室馴化種群及實驗室繁殖種群;野外種群的大腸含內(nèi)容物重和盲腸去內(nèi)容物重明顯小于實驗室馴化種群;野外種群的大腸去內(nèi)容物重明顯小于野外種群;三個種群間小腸長度、含內(nèi)容物重、盲腸長度和干重差異均不顯著.
表2 野外、實驗室馴化、實驗室繁殖中緬樹鼩消化道形態(tài)的比較
數(shù)值為平均值±標準誤差,ns:差異不顯著 (P> 0.05),同一行不同字母表示組間差異顯著 (P< 0.05)
器官的表型變化是動物對棲息環(huán)境條件變化的一種適應性方式,是對環(huán)境中食物資源或質(zhì)量變化的重要適應,同時身體組成的差異還可能與身體的水分含量有關(guān)[14].本研究結(jié)果表明實驗室繁殖種群的胴體濕重最大,這可能和飼養(yǎng)的環(huán)境有關(guān),實驗室繁殖的中緬樹鼩從出生時生存環(huán)境較好,而野外中緬樹鼩由于其棲息環(huán)境中生態(tài)因子的不確定性,加之較大的體重容易被天敵捕食,因此野外的中緬樹鼩的胴體濕重較小.同樣,實驗室繁殖的中緬樹鼩的身體器官重量也較其他兩組的大,這可能和其較大的胴體重有關(guān).此外,由于實驗動物捕獲的時間為夏季,環(huán)境溫度和食物條件相對較好,所以野外的中緬樹鼩并沒有出現(xiàn)較大的肝臟重、心重或者腎重來維持體溫調(diào)節(jié).
胃是消化道的重要組成部分,是動物暫時貯藏和初步消化吸收食物的場所,較大的胃可一次性進食更多的食物[15].研究中實驗室馴化中緬樹鼩的胃長和胃內(nèi)容物重較大,這可能是由于夏季時中緬樹鼩的繁殖積極,動物被捕回后,飼養(yǎng)時食物資源充足,因此實驗室馴化中緬樹鼩在此時可以大量的攝入食物來維持生存[16],而野外條件下的中緬樹鼩由于食物的不確定性導致其胃內(nèi)容物重較小.小腸是動物消化食物和營養(yǎng)吸收的場所,小腸的長度和重量與能量的需求相關(guān)[17].研究結(jié)果表明小腸的長度和含內(nèi)容物重三組差異不顯著,這可能和動物到了飼養(yǎng)房環(huán)境中以后,不需要額外的產(chǎn)熱來維持體重穩(wěn)態(tài),而小腸的去內(nèi)容物重和干重三組差異顯著,這可能和其胴體重大小有關(guān).大腸主要功能是水分和離子的重吸收,與水分代謝有關(guān)[15],野外個體因為面臨環(huán)境的不確定性,而實驗室環(huán)境均為最適,故實驗室馴化和繁殖個體大腸的相應指標較大,而野外均較低.盲腸主要進行纖維素的發(fā)酵,食物中纖維素含量變化會引起盲腸的大小變化[18],三組盲腸的變化可能與中緬樹鼩的食性息息相關(guān),中緬樹鼩不以纖維素含量較高的食物為主,野外環(huán)境中緬樹鼩可進食野果和花芽嫩葉,實驗室個體以喂食水果和面包蟲為食,所以三組動物的盲腸長度均較短.盲腸的重量變化可能和不同來源中緬樹鼩的食物有關(guān).
綜上所述,不同來源的中緬樹鼩在身體組成和消化道形態(tài)上產(chǎn)生了差異,這些差異可能和其棲息的環(huán)境中的資源不同有關(guān).