利用氨基酸稳定同位素分析追踪大型须鲸（资本繁殖型鲸类）的营养分配：一种推断蛋白质平衡和繁殖状态的新方法

《Oecologia》：Tracing nutrient allocation in capital breeding baleen whales using amino acid stable isotope analysis: a novel method to infer protein balance and reproductive status

本研究通过稳定同位素分析（δ13C和δ15N）技术，评估南方露脊鲸（Eubalaena australis）蛋白质平衡与繁殖状态的关系，发现哺乳期母鲸因脂肪产奶和蛋白质维持呈现显著同位素特征，幼鲸依赖母乳和母体资源形成独特模式，该方法能以98%准确率识别群体并100%准确判别哺乳期母鲸。

　　

摘要

评估动物的繁殖状态及其用于繁殖的营养分配策略对于了解它们对环境变化的脆弱性至关重要；然而，许多动物难以捉摸的特性阻碍了我们评估这些重要生命史事件对机体稳态影响的能力。我们开发了一种基于碳（δ¹³C）和氮（δ¹⁵N）稳定同位素分析的代理方法，用于评估南方露脊鲸（Eubalaena australis）的蛋白质平衡情况。该方法利用从自由活动的鲸鱼身上采集的皮肤活检样本（n=82个）中的氨基酸（AA）进行分析。与成年非哺乳期雌性和成年雄性相比，哺乳期雌性（母鲸）的多数氨基酸具有更高的δ¹³C值但更低的δ¹⁵N值，这表明它们将脂肪储存用于产奶，并利用蛋白质储备来维持组织功能。较低的氨基酸δ¹⁵N值可能与蛋白质节约和/或尿素循环的调整有关，从而在繁殖过程中保留或回收氮。哺乳期的幼鲸在氨基酸的δ¹³C和δ¹⁵N特征上与母鲸和成年鲸有所不同，这可能是由于它们通过母乳获取蛋白质，并在子宫内利用母体资源来支持快速生长所需的高代谢需求。成年雄性和非哺乳期成年雌性的氨基酸δ¹³C和δ¹⁵N特征几乎相同，表明它们在禁食期间采用相似的营养分配策略。通过对氨基酸中δ¹³C和δ¹⁵N值的分析，我们能够以98%的准确率正确分类不同群体，并以100%的准确率识别出哺乳期母鲸，说明这种新方法在识别繁殖哺乳动物的繁殖状态方面具有潜力。