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动物所8月连发三篇文章
【字体: 大 中 小 】 时间:2009年08月20日 来源:生物通
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中国科学院动物研究所是以基础研究为主的社会公益型国家级科研机构,其历史悠久,前身是1928年成立的北平静生生物调查所,至今有80年的历史。
生物通综合:中国科学院动物研究所是以基础研究为主的社会公益型国家级科研机构,其历史悠久,前身是1928年成立的北平静生生物调查所,至今有80年的历史。动物研究所拥有包括30位"****"入选者、18位国家杰出青年基金获得者在内的优秀人才队伍;在生殖发育、动物克隆、农业害虫的综合治理、外来入侵物种的监测和防控、野生动物疫源疫病的研究、野生动物保护理论和实践、生物农药的研制和产业化等方面取得了重要创新性成果。近期接连发表了多篇文章:
应用代谢组学方法评价低剂量农药的复合毒性效应
化学农药的大量使用严重威胁着使用者及周围人群的健康。而农药污染导致的健康风险通常是慢性、低剂量和长期暴露的结果,很难简单地通过对污染物进行传统的急性毒性试验而推论其综合毒性效应。近年兴起的代谢组学是集物理学、数学、分析化学和信息科学为一体的研究生物学问题的交叉学科。它可通过分析机体生物体液和组织提取液中代谢产物谱的变化,研究机体整体生物学状况和功能调节,在毒理学、疾病诊断、功能基因组学等研究领域起着重要的推动作用。
中国科学院动物研究所伍一军研究组的科研人员以目前我国农业生产上常用的化学农药毒死蜱和甲萘威为研究对象(它们分别是有机磷农药和氨基甲酸酯农药的代表),通过基于核磁共振(NMR)的代谢组学方法,结合模式识别技术,获得了连续90天单独及混合染毒这两种农药后大鼠血清的1H NMR代谢产物谱。NMR谱的模式识别分析表明,毒死蜱、甲萘威单独染毒及等毒性复合染毒均可引起大鼠肝脏线粒体能量和脂肪酸代谢紊乱。与单独染毒相比,长时间(90 d)的亚慢性低剂量(1/125 LD50)复合染毒并没有对大鼠产生更高的毒性效应。说明有关“农药复合毒性可能大于其单独的毒性”的猜测值得商榷。这项研究不仅为毒理学家了解人和动物长时间低剂量接触环境中的多种残留农药可能引起的复合毒性效应提供了重要的基础,也为预防医学工作者在制定农药复合污染毒性的防治策略方面提供了有价值的参考。
该文第一作者王会平为分子毒理学研究组博士研究生(2009年毕业),联系作者为伍一军研究员。该研究工作得到了国家高技术研究发展计划(863计划)课题(No. 2006AA06Z423)的资助。
蜘蛛信息素的发现
化学信号的发生在性通讯中起着重要作用,但是蜘蛛的性的化学很大程度上未进行探索的科学领域。北京中国科学院的李枢强及其同事对北京幽灵蛛进行了研究,鉴定了它的性信息素的主要成分。
北京幽灵蛛是典型的长腿蜘蛛,生活于北京周围的岩洞中。 在岩洞口的角落或墙壁织结凌乱的丝网。在繁殖季节,性接受状态的雌性也用性信息素涂在网上来吸引雄性。
研究人员在岩洞口抓获这种蜘蛛, 将雌性分成性接受和非性接受的两组。他们发现性接受的雌性织结的空网对寻找配偶的雄性比非性接受雌蛛的空网有更大的吸引力。化学分析表明性接受雌蛛的网有相对高丰富度的法尼稀醇乙酸酯和十六醇乙酸酯。行为学研究表明这两个成分按照2:1的比例混合能够吸引雄性。
研究人员提出北京幽灵蛛的性信息素由这两种成分组成。如果这个假说正确无误,那么这会是在蜘蛛中发现的第一个多组分性信息素。
赤腹松鼠具有切除种子胚芽行为
在自然界,多数动物取食多种植物,而一种植物也往往为多种动物所取食。因此,草食动物与植物间的相互作用往往不是严格地一对一的协同进化关系(pairwise coevolution),而是弥散性的(diffuse coevolution)。在脊椎动物与植物之间的相互作用中,弥散性协同进化关系更为普遍,但有关证据却十分有限。在多年从事啮齿动物与森林种子间相互关系的研究基础上,中国科学院动物研究所肖治术博士等科研人员在四川都江堰地区发现:赤腹松鼠将易萌发橡子的胚芽切除后再将其贮藏起来,从而可减少由萌发所造成的能量和营养损失,有利于橡子的长期贮藏利用。松鼠的这种切胚行为曾在北美地区有过报道,而他们首次在北美以外地区的发现为松鼠与橡子之间的协同进化关系提供了进一步的可靠证据,并揭示松鼠切除种子胚芽的行为可能具有普遍的适应意义,为洲际间松鼠类种子贮藏行为的趋同进化提供了有力证据。
在许多森林生态系统中,富含营养的橡子(栎属植物的种子)是啮齿动物和许多其它野生动物的重要食物资源。在长期进化过程中,橡子形成了一些适应动物贮藏(扩散)但能防止其被过度捕食的特征,如萌发和单宁等。在栎属植物中,有的种类(白栎类)橡子在成熟后可迅速萌发,而有的(红栎类和青冈类)则保持休眠到次年春季才萌发。橡子的迅速萌发被认为是逃逸动物捕食(包括切胚)的一种适应,而休眠则可促进橡子的有效扩散。这是因为橡子的萌发和休眠可显著影响动物的行为:动物常偏好贮藏休眠的橡子,而易萌发的橡子常在胚芽被切除后才被贮藏,且被切胚橡子的萌发率极低。橡子的单宁水平是另一个显著影响动物行为的特征:高水平单宁可阻止动物取食,但不影响被动物贮藏。通过调查研究,他们发现动物在贮藏时能有效区分橡子的萌发特征和单宁水平:萌发特征可影响橡子胚芽是否被切除,而单宁水平则对橡子是否被贮藏有决定性影响。这些发现有力地揭示了啮齿动物如何有效利用橡子等资源来满足食物的长期供应,从而顺利度过食物匮乏、气候恶劣的冬季。
上述研究结果在国际动物行为学杂志Behavioral Ecology上在线发表。该研究得到了国家基础规划项目(973)、国家自然科学基金和中国科学院知识创新工程前沿领域项目等的资助。