高原鼢鼠(Myospalax baileyi)不同地理种群的形态变异

本文采用主成分分析和聚类分析两种方法,分析了高原鼢鼠(Myospalax baileyi)12个地理种群17项形态特征的变异。主成分分析结果显示,分析构建的雄性前3个主成分累积贡献率为78.483%,而雌性前4个主成分累积贡献率为79.587%。对种群间形态差异分析贡献最大的指标为颅全长、基长、后头宽等反映头骨大小性状,以及顶嵴、额嵴最小间距体现的颧弓扩张程度指标。主成分分析结果与聚类分析结果一致,12个地理种群分化构成两个大的地域性群体:一个由甘肃种群构成的甘肃群体;另一个由四川种群和青海种群构成的混合群体。两个地域性群体实际上反映出两个不同的分化方向:一个方向表现为头骨较小,顶嵴、额嵴相对分开即颧弓扩张程度小,如甘肃群体;另一个则表现为头骨较大,顶嵴、额嵴相对靠拢即颧弓扩张程度大,如混合群体。这种地域群体的形态变异可以解释为,地下洞道系统中环境因子选择作用对高原鼢鼠形态变化产生了重要影响。

捕食干扰对Myospalax baileyi种群繁殖力的影响

采用去除法对高原鼢鼠种群繁殖力的变化进行了研究。结果表明，在未受干扰的种群内有５０％的雌性成体不参与繁殖，其平均胎仔数３．４只，种群受干扰后其成体鼠的比例下降，幼体鼠的比例相对提高，繁殖鼠的比例和平均胎仔数均相应增加，随着干扰程度的加剧，其繁殖力也明显增加。土壤硬度和杂类草生物量决定了高原鼢鼠的种群密度，而种群密度是影响繁殖力的主要因素，未受捕食干扰的种群其数量接近于环境容纳量，由于密度作用使其繁殖力较低，而在捕食干扰的种群中由于密度降低，种群内压力减少，使种群的繁殖力增加。

地下洞道生境下高原鼢鼠血液特征

高原鼢鼠(Eospalax baileyi)是青藏高原特有的地下啮齿动物,终生生活在封闭的地下洞道中,对地下洞道严重缺氧生境有很强的适应性。为了探究高原鼢鼠适应严重缺氧地下生境的策略,在高原鼢鼠的生境现场,测定高原鼢鼠洞道O_(2)、CO_(2)的体积分数和质量浓度,同时测定不同海拔与模拟地下洞道气体体积分数条件下高原鼢鼠的血液参数,并进行比较分析。结果表明:与大气相比,不同海拔高原鼢鼠洞道中O_(2)体积分数和质量浓度均显著下降,而CO_(2)体积分数和质量浓度均显著增加;与海拔2700 m的高原鼢鼠洞道相比,海拔3700 m的高原鼢鼠洞道中O_(2)体积分数和质量浓度显著下降,CO_(2)体积分数和质量浓度显著上升。洞道气体模拟组和3700 m组的高原鼢鼠血常规参数无显著差异;2700 m组高原鼢鼠的红细胞(RBC)、血红蛋白(Hb)和红细胞压积(HCT)的数目均显著低于3700 m组,平均红细胞体积(MCV)显著高于3700 m组。2700 m组高原鼢鼠动脉血氧分压(PaO_(2))显著高于3700 m组和洞道气体模拟组;洞道气体模拟组高原鼢鼠动脉血二氧化碳分压(PaCO_(2))与2700 m组无显著差异,但显著高于3700 m组;洞道气体模拟组高原鼢鼠动脉血氧饱和度(SaO_(2))显著低于3700 m组和2700 m组;动脉血pH在3组间无显著差异。上述结果提示,高原鼢鼠在低氧状态时表现出低PaO_(2)、PaCO_(2)和SaO_(2)水平,增加血液中红细胞数目和减小红细胞体积,使其具有更强的血氧利用率,对地下洞道严重缺氧生境有较强的适应能力。

高原鼢鼠和甘肃鼢鼠胆汁无机元素含量分析

无机元素在动物发育、免疫调节、代谢和繁殖等方面发挥着重要作用(刘季科等,1991;蒲俊华等,2010;Talebnejad et al.,2021;Gashkina et al.,2022)。现代医学已证明,无机元素的种类和含量影响药材的药性和药效(谭文敏,2015;陈虹等,2017),其已逐渐成为动物药鉴别、炮制加工、质量评价和寻找替代品的重要依据(罗兴洪等,2004)。

高海拔环境抑制高原鼢鼠和高原鼠兔的胆汁酸代谢

高原鼢鼠和高原鼠兔是青藏高原特有动物,低氧寒冷的环境影响其生理活动。胆汁酸是一种具有两亲特性的固醇类衍生物,不仅有利于脂溶性营养成分和维生素吸收,而且作为信号激素参与组织器官的糖脂代谢和能量代谢,具有调节功能,与动物适应环境有关。本文应用靶向代谢组学和荧光PCR定量方法,以Sprague-Dawley(SD)大鼠为对照,比较分析了SD大鼠、高原鼢鼠(Myospalax baileyi)和高原鼠兔(Ochotona curzoniae)血清中胆汁酸的组成和含量以及肝脏中初级胆汁酸合成关键酶基因的表达水平。结果表明,高原鼢鼠和高原鼠兔血清总胆汁酸含量均显著低于SD大鼠;随海拔升高,两种高原动物血清胆汁酸含量均显著下降,高原鼢鼠显著低于高原鼠兔,肝脏中初级胆汁酸合成关键酶基因CYP7A1、CYP8B1、CYP27A1和CYP7B1表达水平均显著下降;SD大鼠初级胆汁酸主要通过经典途径合成,而高原鼢鼠和高原鼠兔初级胆汁酸主要通过替代途径合成,提示高海拔环境抑制胆汁酸合成,低氧可能是主要的抑制因子。两种高原动物血清胆汁酸以非12-羟基胆汁酸和非结合型次级胆汁酸为主,结合型胆汁酸以甘氨酸结合型为主。特别是在高原鼢鼠血清中,石胆酸(lithocholic acid,LCA)类胆汁酸含量显著高于高原鼠兔和SD大鼠,这可能与其适应高耗能的地下挖掘生活有关。总之,高原鼢鼠和高原鼠兔初级胆汁酸合成受低氧抑制且以替代途径为主,这可能是它们长期适应高原环境的结果。

高原鼢鼠和高原鼠兔肺细叶的结构特征

高原鼢鼠和高原鼠兔是青藏高原土著动物,对低氧具有很好的适应性。为了探讨在低氧环境中两者肺细叶结构的适应特征,应用体视学方法测量了肺细叶相关指标。结果发现:高原鼢鼠和高原鼠兔肺单位面积肺泡数显著高于SD大鼠,单个肺泡面积和弹性纤维/肺实质比显著低于SD大鼠;高原鼢鼠肺泡隔厚度最厚,高原鼠兔最薄,且三种动物具显著差异;高原鼢鼠和高原鼠兔气-血屏障的算术平均厚度(Ta)和调和平均厚度(Th)均显著低于SD大鼠;在三个级别的微血管中,高原鼠兔中膜肌层厚度显著低于高原鼢鼠,两种高原动物均显著低于SD大鼠;高原鼢鼠和高原鼠兔的微血管密度(MVD)显著高于SD大鼠。以上结果表明,高原鼢鼠和高原鼠兔肺细叶结构特征表现出一定趋同,这些特征有利于在低氧条件下提高肺气体扩散容量;但是,肺泡隔厚度和微血管中膜肌层厚度/血管外径比又表现出明显的差异,可能是不同生境造成的。

高寒草甸生态系统中高原鼠兔和高原鼢鼠的捕食风险及生存对策

调查青藏高原高寒草甸生态系统中两种主要啮齿动物及其天敌动物的种群密度,分析天敌动物对两种啮齿类的捕食方式、捕食强度,探讨啮齿类动物的捕食风险及生存对策。研究结果表明,高原鼠兔和高原鼢鼠的种群密度分别为4.97只/hm2和10.6只/hm2,而它们的主要天敌赤狐、艾虎和香鼬的种群密度分别为0.16只/100hm2、0.37只/100hm2、3只/100hm2。艾虎和香鼬在取食过程中主要搜寻啮齿类的洞道系统,全部食物几乎都来源于洞道系统内;赤狐或取食地面活动的鼠兔,或挖掘洞口待高原鼢鼠封闭洞口时取食猎物。高原鼠兔在赤狐、艾虎和香鼬的食物中所出现的频次分别为100%、96.1%、100%,高原鼢鼠在3种天敌动物的食物中所出现的频次分别为87.5%、73.2%、0%。3种天敌动物对高原鼠兔和高原鼢鼠的捕食强度分别为0.703%和0.038%,高原鼠兔和高原鼢鼠所承受的捕食风险分别为0.780和0.393。高原鼠兔在高的捕食风险下通过行为对策和繁殖对策增加其适合度,而承受捕食风险较小的高原鼢鼠主要通过封闭的洞道系统和高的存活率增加其适合度。

高原鼢鼠食性的研究

在高寒草甸和高寒灌丛两种栖息地中捕获高原鼢鼠 1 44只 ,将 92只鼢鼠的胃内容物对照已知植物组织的显微结构进行分析 ,以确定其食物组成。研究结果表明 ,虽然两种栖息地之间的植被组成有极大的差异 ,但是高原鼢鼠的食物组成在两种栖息地之间和性别之间均无明显的不同 ,不同植物出现的频次却有明显的差异。禾本科植物在高原鼢鼠的胃内容物中基本没有发现 ,对莎草科植物也只取食两个物种 ,高原鼢鼠所取食的植物主要是杂类草。在两种栖息地中高原鼢鼠喜食度指数最高的 9种植物均为鹅绒委陵菜、直立梗唐松草、丽江风毛菊、雪白委陵菜、美丽风毛菊、细叶亚菊、异叶米口袋、磨岭草和棘豆。

高原鼢鼠线粒体谱系地理学和遗传多样性

高原鼢鼠是一类地下独居啮齿动物,为青藏高原特有种之一。为研究该物种的谱系地理学和遗传多样性,本文测定了采自青藏高原东部3个地理种群8个小种群共37个个体的线粒体D-loop区序列变异。在长度为627bp的序列中,共发现50个变异位点,定义了26种单倍型。该物种的单倍型多样性(Haplotype diversity,H)较高和核苷酸多样性(Nucleotide diversity,πn)较低。谱系分析得到3个稳定的分支,分别与采集的地理种群相吻合:同一地理种群内单倍型之间遗传差异小,而不同地理来源的单倍型之间存在较大区别。距离隔离分析表明高原鼢鼠的遗传分化与地理距离呈正相关。AMOVA分析同样表明地理种群之间存在显著差异:地理种群间变异占遗传变异的80.45%。高原鼢鼠的这种遗传结构特点可能主要是由于第四纪气候变迁、该物种稳定的地下生活环境和有限的迁移能力造成的。

高原鼢鼠对低氧高二氧化碳环境适应的相关血液生理指标的季节变化

高原鼢鼠是终生生活于地下封闭洞道中的一种啮齿动物。为了探讨高原鼢鼠对低氧和高二氧化碳环境的适应机制,对春、夏和秋三季高原鼢鼠血液生理指标以及心肌和骨骼肌肌红蛋白含量进行了测定。春、夏和秋季高原鼢鼠动脉血和静脉血pH值分别为7.44±0.09、7.44±0.05、7.51±0.07和7.17±0.05、7.29±0.07、7.35±0.08,动脉血pH在不同季节没有显著性差异,静脉血pH春季显著低于夏季和秋季。动脉和静脉血二氧化碳分压(Pco2)分别为47.81±14.50mmHg、55.10±13.50mmHg、53.00±10.81mmHg和75.17±31.09mmHg、75.40±20.21mmHg、80.00±17.44mmHg,没有季节性差异;动脉和静脉血氧分压(Po2)分别为76.17±33.24mmHg、78.90±16.61mmHg、88.67±24.94mmHg和7.34±4.07mmHg、10.60±2.76mmHg、10.33±3.56mmHg,没有季节性差异;动脉和静脉血血氧饱和度(SaO2)分别为92.71%±5.00%、94.70%±3.65%、96.00%±4.38%和4.27%±3.03%、9.01%±5.26%、9.67%±6.02%,动脉血SaO2没有季节性差异,而静脉血SaO2春季显著低于夏季和秋季。血液红细胞数(RBC)、血红蛋白(Hb)和红细胞压积(HCT),从春季到冬季依次增加,并具有显著性差异,血清诱导型一氧化氮合成酶(iNOS)活力随着夏季洞道中二氧化碳浓度的增加而显著提高。心肌和骨骼肌肌红蛋白(Mb)含量春季显著高于夏季和秋季,红细胞内2,3-二磷酸甘油酸(2,3-DPG)含量秋季显著高于春季和夏季。上述结果表明:随着洞道中氧气和二氧化碳浓度的季节波动,高原鼢鼠通过调节氧转运有关的功能蛋白含量以及氧代谢有关的生理机制维持组织的氧平衡。

灭鼠干扰后高原鼢鼠的种群动态与扩散

本文采用去除取样法对高原鼢鼠的种群动态及扩散行为进行了研究。结果表明，高原鼢鼠的种群密度因栖息地不同而表现出一定的差异。土壤疏松、食物丰富的栖息地内鼠密度较高。去除前的自然种群内和去除后扩散区内的鼢鼠中，其种群密度基本相同，种群结构相对稳定，成体鼢鼠的数量均占种群的７３％左右，雌雄性比为１１；去除区内鼢鼠的密度较低，雄性幼体的数量相对增加，成体的数量相对减少，其性比亦为１１。相邻动物之间的距离受密度因素的影响，在同一密度条件下，其距离无性别间的差异，动物呈镶嵌分布型。去除区内鼢鼠的平均扩散率为２６．５％，平均扩散距离为６６．９ｍ，扩散距离受土壤因素的影响。去除区内鼢鼠的成体体重小于扩散区内鼢鼠的成体体重，而在幼体间无差异。引起高原鼢鼠扩散的主要原因是种群密度，当种群密度超过平衡密度后。

高原鼢鼠挖掘活动的观察

本文通过自制高原鼢鼠挖掘行为观察箱，以直接观察法和摄录像系统观察了在模拟不同土壤坚实度条件下，高原鼢鼠的挖掘行为、掘土速度、掘土持续时间以及在每一掘土回合内的掘土量。结果表明，高原鼢鼠的掘洞活动主要由掘土、扒土、踢土、推土、以及拱土组成；掘土速度和掘土持续时间与土壤坚实度有关；在相同土壤条件下，虽然雄、雌鼢鼠的掘土速度相似，但雄性鼢鼠在每回合内的掘土量明显地高于雌鼠。

高原鼢鼠挖掘对植物生物量的效应及其反应格局

高原鼢鼠取食洞道处 ,在植物根系受损条件下 ,主要测定各类植物生物量变动的格局。原生植被样区 ,取食洞道回填土壤后 ,单子叶植物地上生物量显著增加 ,双子叶植物地上生物量及地下总生物量显著降低。植物地上总生物量与取食洞道的厚度密切相关。土层厚度 <5cm的取食洞道 ,植物地上及地下生物量显著下降 ;土层厚度 >1 0cm ,植物地上及地下生物量无显著变化。高原鼢鼠长期栖息植被退化的斑块地 ,在取食洞道区域 ,单子叶及双子叶植物地上生物量和地下总生物量均显著降低。结果验证了本文提出的地下啮齿动物对双子叶直根类植物的存活具有负效应 。

人工饲养高原鼢鼠生长和发育的观察

1988年3月至1989年9月,笔者对高原鼢鼠(Myospalax baileyi)幼体的生长和发育进行了观察,结果简报如下。1.材料与方法高原鼢鼠捕自中国科学院海北高寒草甸生态系统定位站地区,将捕获孕鼠34只于该站人工饲养房内笼养(50×30×30厘米)。共产仔99只,先后观察10窝29只。从幼体出生日起,每5 日测定其体重、体长、尾长、前足长和后足长,并记录其形态变化和行为发育,共测100天。

高原鼢鼠肌肉脂溶性物质的抗缺氧效果与化学成分

为了确定高原鼢鼠 (Myospalaxbaileyi)体内抗缺氧成分 ,通过超临界萃取 (SCEF)方法从高原鼢鼠肌肉提取脂溶性部分 ,我们对其成分通过气相色谱 -质谱 (GC MS)联用分析。为了证实高原鼢鼠肌肉脂溶性成分的抗缺氧效果 ,探讨其抗缺氧机制 ,我们以小鼠为实验动物 ,分为 5个组 ,即高剂量实验组 (HEG)、中剂量实验组 (MEG)、低剂量实验组 (LEG)、阳性药物对照组 (PEG)、空白对照组 (CEG) ,分别以浓度为 2 0 %萃取物、 10 %萃取物、 5 %萃取物、 10 %的红景天和蒸馏水连续饲喂 10天 ,然后进行小鼠常压抗缺氧实验 ,测定小鼠血清超氧化物歧化酶 (SOD)、谷光甘肽过氧化物酶 (GSH PX)、乳酸脱氢酶 (LDH)活性及血清丙二醛(MAD)含量。结果发现 ,高原鼢鼠肌肉脂溶性物质提取率为 11 5 %,共确定了 17种成分 ,主要成分是n -十六烷酸 (32 2 93%)、n -十七烷酸 (1 10 9%)、n -十八烷酸 (6 0 3%)、二 -羟基 -环十五酮 (1 198%)、顺十六烯酸 (6 13%)、反十八烯酸 (2 7 3%)和亚油酸 (18 4 %)。小鼠抗缺氧实验和生化指标测试结果表明 ,高原鼢鼠肌肉脂溶性成分在 2 0 %、 10 %、 5 %时 ,与空白对照组相比 ,都不同程度地延长小鼠在缺氧条件下的存活时间 ,提高小鼠血清SOD和GSH PX活性 ,降低血清LDH活性 。

高原鼢鼠种群生态学研究

应用标志流放法对高原鼢鼠种群进行的三年研究表明,其种群数量年内呈增长趋势,年间呈非周期性波动;不同季节雌、雄行为特点差异较大;迁移扩散多数发生在每年10月以后;交配期主要是雄体挖掘寻找配偶;雄体迁入、迁出比率较大。

高原鼢鼠土丘对矮嵩草草甸植被演替及土壤营养元素的作用

本文研究了矮蒿草草甸上高原酚鼠土丘的出现率及其对植被的覆盖状况,土丘高度的下降及其直径的变化,土丘植物地上生物量和土丘营养元素含量。高原鼢鼠土丘出现率为242个/只/年,合土壤干重为1023.82公斤/只/年,对植被的覆盖面积高达22.53平方米/只/年。土丘在地表滞留时间约1年,处于不同演替阶段植被区域内出现的土丘,其植物地上生物量间的差异显著。5月前,在原生植被区出现的土丘,经4个月后,土丘边缘形成环状富草区,士丘边缘至中心区形成环状贫草区,而土丘中心仍处于无草状况。在次生植被区上的土丘则无此现象。新土丘除速效钾的含量与对照区无显著差异外,速效氮、磷的含量显著地高于对照区。旧土丘土壤中的速效氮、磷、钾含量均低于新土丘,但氮、磷的含量仍高于对照区。

高原鼢鼠对高寒草甸植被特征及生产力的影响(英文)

本研究结果表明 ,高原鼢鼠栖息 1 0年的斑块 ,植物群落的物种数减少 ,植物物种多样性指数下降 ,地上、地下总生物量显著降低 ,单子叶和可利用双子叶植物生物量极显著减少 ,但不可利用双子叶植物生物量显著增加。高原鼢鼠去除 5年后 ,斑块内植物群落的单子叶植物物种数增加 ,而双子叶植物下降 ,植物群落物种多样性指数下降 ,地上、地下总生物量显著增加 ,单子叶和可利用双子叶植物生物量增加极显著 ,不可利用双子叶植物生物量显著降低。高原鼢鼠栖息 1 0年的斑块 ,净初级生产量较未栖息地区减少 68 98%。高原鼢鼠去除 5年后 ,净初级生产量增加 ,但仅达到未栖息地区的5 8 69%。

青藏高原东缘高寒草原有毒植物分布与高原鼠兔、高原鼢鼠的相关性

青藏高原高寒草原生态系统是我国特有的生态系统类型,由于受到人为破坏的影响,目前该地区草原生态系统功能退化,优良牧草减少,有毒植物蔓延。高原鼠兔(Ochotona curzoniae)和高原鼢鼠(Myospalax baileyi)是青藏高原东缘高寒草原中最重要的两种小型哺乳动物,其采食行为和挖掘洞穴的生活特性必然对生态系统产生影响,但其与有毒植物之间的互作关系尚未揭示。基于此,在甘肃省玛曲县河曲马场自然生长的高寒草原生态系统中开展了有毒植物的分布与高原鼠兔、高原鼢鼠之间的相关性研究。结果表明,该高寒草原生态系统中分布有毒植物27种,分属于菊科、豆科、毛茛科等11科。在此基础上,测定了该地区有毒植物的生物多样性指数、均匀度指数和丰富度指数,并探究了单位面积条件下有毒植物的分布特征与高原鼠兔和高原鼢鼠种群密度之间的相关性,发现该地区高寒草原有毒植物的蔓延与高原鼠兔的密度之间存在密切的负相关关系(P<0.05),而与高原鼢鼠的相关性不显著(P>0.05)。

不同季节高原鼢鼠乳酸脱氢酶活力和同工酶谱

目的:探讨高原鼢鼠对洞道低氧高二氧化碳环境的代谢适应机制。方法:用酶活力分析法,分析春季、夏季和秋季高原鼢鼠血清乳酸脱氢酶(LDH)活力、乳酸含量和组织LDH活力,用聚丙烯酰胺凝胶电泳法分析血清和组织LDH同工酶谱。结果:高原鼢鼠血清LDH活力在春夏秋三季具有明显的差异,春季高于夏季,夏季高于秋季,血清乳酸含量表现出同样的变化趋势;春季血清中五种同工酶条带都清晰可见,夏季血清中LDH5和LDH4清晰可见,秋季血清中只能看见LDH5带。骨骼肌、心肌和脑组织LDH活力较高,而且从春季到秋季显著降低;肝、肾和肺组织LDH活力较低,肝组织LDH活力春季显著高于夏季和秋季,夏秋两季之间没有明显差异;肾和肺组织LDH活力在春季与夏季之间没有明显差异,但秋季明显降低。心、肝、肺、肾、脑和肌肉组织LDH同工酶谱,在春夏秋三季都显示出五条带,并表现出明显的组织差异;各组织同工酶含量也有不同程度的季节差异。结论:高原鼢鼠体内糖酵解过程具有明显的季节性变化,从春季到秋季依次降低,这与它们的季节性活动特点和洞道中氧气和二氧化碳的季节性波动有关。