在全球變暖背景下,動物如何應(yīng)對環(huán)境溫度變化日益受到學(xué)術(shù)界和公眾的關(guān)注。成年動物可通過行為響應(yīng)等抵御溫度劇烈波動的不利影響。那么,同樣暴露于復(fù)雜溫度環(huán)境中的卵生動物胚胎如何應(yīng)對?傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為胚胎缺乏主動調(diào)控能力,中國科學(xué)院動物研究所杜衛(wèi)國研究組最近的研究提出了相反的觀點(diǎn):“胚胎并非僅僅被動依賴于環(huán)境,而是能主動采取行為和生理策略適應(yīng)環(huán)境”。
他們發(fā)現(xiàn)龜鱉類胚胎具有趨熱現(xiàn)象。胚胎能趨向適宜溫度,但避開過熱溫度;钆咛ツ苴呄驘嵩,而死亡胚胎對熱沒有反應(yīng)。這些證據(jù)表明龜鱉胚胎趨熱是一個主動行為過程(Zhao et al., Biology Letters, 2013, 9: 20130337)。Nature在其Research Highlights欄目對該新發(fā)現(xiàn)進(jìn)行了報(bào)道。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),這種熱調(diào)節(jié)行為廣泛存在于蛇、龜、鱷和鳥等卵生羊膜動物胚胎中,但在小型蜥蜴的胚胎中未發(fā)現(xiàn)該行為(Li et al., American Naturalist, 2014, 183: 445-451.)。
基于在動物胚胎溫度響應(yīng)方面的系列研究,杜衛(wèi)國研究組對爬行類和鳥類胚胎響應(yīng)巢溫變化的行為和生理策略進(jìn)行了系統(tǒng)地總結(jié)提煉,提出胚胎對溫度變化響應(yīng)的3條主要途徑:(1)避開——胚胎可通過行為熱調(diào)節(jié)、改變升降溫速率和蒸發(fā)冷卻等方法避開不適宜的溫度環(huán)境;(2)調(diào)節(jié)——胚胎可通過溫度馴化、同步孵化和在波動溫度下加速發(fā)育等方法來適應(yīng)溫度變化;(3)忍受——胚胎可通過休眠、滯育和熱激蛋白表達(dá)等途徑耐受極端溫度。同時,指出“動物胚胎熱生態(tài)學(xué)”是一個充滿前景的新興研究領(lǐng)域,呼吁關(guān)注在動物生態(tài)學(xué)研究中長期被忽視的胚胎環(huán)境適應(yīng)性問題。該文已在Biological Reviews 在線發(fā)表(Du and Shine, Biological Reviews, 2014, doi: 10.1111/brv.12089)。
動物所在爬行動物胚胎響應(yīng)溫度變化研究中獲進(jìn)展
動物所在爬行動物胚胎響應(yīng)溫度變化研究中獲進(jìn)展
