休息状态对蜥蜴新陈代谢的海拔间变异贡献显著
- 发布时间：2024-09-20
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生态学经典刊物Ecology于2024年9月10日最 新刊登了中科院动物所杜卫国、中山大学生态学院姜中文、马亮等的研究成果：Analysis of resting status reveals distinct elevational variation in metabolisms of lizards。该研究以广泛分布在青藏高原的青海沙蜥（Phrynocephalus vlangalii）为研究对象，采用Foxbox便携式动物呼吸代谢系统测量分析不同体温和海拔等条件下蜥蜴的静息代谢率以及累积的代谢能耗等指标，并结合生理生态实验机理模型，探究休息和活动期间的动物体温和代谢的海拔间变异。
图1 蜥蜴不同海拔休息状态示意图，蜥蜴的体色代表体温（左）以及随体温海拔变化的代谢率（右）
研究表明，蜥蜴的体温随着海拔的升高而降低，与活动状态相比，休息状态的体温在海拔间差异更大（图1）。高海拔种群并没有通过增加休息场所的深度对低温环境作出补偿响应，反而比低海拔种群在更浅的深度休息。
通过将野外实测的体温数据代入各种群消化速率和静息代谢率的温度响应曲线，发现蜥蜴在休息状态的消化速率和日累积食物消化的海拔间变异大于活动状态（图2）。
图2 一天中每小时消化（a）和代谢（c）的分布以及每日累积食物消化（b）和代谢耗能（maintenance cost）（d）的海拔间差异。
研究进一步考虑了气候变化的影响，这里包括昼夜增温幅度均等和夜间增温更剧烈（众多研究表明夜间增温幅度高于日间增温幅度的现象更普遍，尤其是在青藏高原）的两种情景模式，发现休息期间累积食物消化在气候变化下的变化量，也显示出比活动期间更大的海拔变异。当考虑夜间增温超过白天增温时，气候驱动的累积食物消化和代谢耗能在休息状态下的变化分别增加了至少18.7%和16.3%（图3）。
图3 在气候变化情景下，分别考虑活动期间、休息期间和全天，7月份的累积食物消化量（a，b）和代谢耗能（maintenance cost）（c，d）的变化。本研究还分别考虑了对称变暖（白天变暖=夜间变暖）情景（a，c）和不对称变暖（白天变暖<夜间变暖）情景（b，d）
总的研究表明，休息状态对蜥蜴新陈代谢的海拔间变异贡献显著，因此在探究变温动物生理的海拔适应时考虑休息状态的重要性。此外，该研究还提出在评估休息和活动状态对物种新陈代谢海拔间变异的贡献时需要考虑空间异质性。
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