温带哺乳动物冬眠模式的个体差异及其对气候变化的适应性研究

【字体: 时间:2025年06月22日 来源:Journal of Thermal Biology 2.9

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  本研究针对气候变暖背景下温带物种冬眠策略的可塑性展开调查。研究人员通过夜间观测和温度敏感VHF标记技术,对英国半 rural 生境中欧洲刺猬(Erinaceus europaeus)的冬眠时序、持续期及体温(Tb)波动模式进行量化分析。发现个体间冬眠启动/终止时间差异达93/47天,部分个体采用"短时蛰伏+间歇活动"的混合策略,表明该物种能通过调整冬眠模式(torpor bout)适应温和冬季。该成果为预测气候变化下异温动物(heterothermic)的生存策略提供新见解。

  

随着全球气候变暖加剧,温带地区冬季温度波动日益显著,这对依赖环境温度(Ta)调节体温(Tb)的冬眠动物构成严峻挑战。冬眠(hibernation)作为异温动物(heterothermic)应对资源匮乏期的关键能量节约策略,其模式可塑性直接关系到物种的生存适应能力。欧洲刺猬(Erinaceus europaeus)作为典型的温带冬眠物种,其野生种群冬眠行为的研究长期局限于圈养个体或低频观测,缺乏对自然状态下体温动态和蛰伏(torpor)模式的高精度数据。利物浦约翰摩尔大学的研究团队在《Journal of Thermal Biology》发表的研究,首次通过温度敏感无线电标记技术揭示了野生刺猬冬眠模式的个体差异及其生态适应意义。

研究团队在英国西北部54公顷的半 rural 高尔夫球场建立观测区,采用VHF温度记录标签对5只刺猬进行连续监测,配合26个个体的群体活动调查。通过记录体核温度波动和夜间活动频率,量化冬眠启动/终止时间、蛰伏持续期(torpor bout duration)及觉醒频次等参数,并结合环境温湿度数据进行分析。

Location & night surveys
研究区域呈现温和冬季特征(1月平均Ta 5.5±2.8°C),通过标准化夜间巡查和标记个体体温监测,确认所有个体均进入冬眠但时序差异显著。

Ambient temperature
气候数据分析显示研究期间最低Ta为-4°C,多数冬眠期夜间温度高于冰点,为刺猬提供间歇活动的热力学条件。

Discussion
核心发现包括:1) 个体冬眠启动时间差异达93天,终止时间差47天,但平均蛰伏持续期相似;2) 部分个体采用"短蛰伏+长活动"的混合策略,在寒冷夜间降低Tb节约能量,温暖日间恢复活动觅食;3) 所有标记个体均存活越冬,证实该策略在温和冬季的有效性。这种可塑性表现为蛰伏深度与持续期的动态调整,可能通过降低觉醒(arousal)能耗(占冬眠总能耗70.6%)来平衡能量预算。

研究意义
该成果突破性地证实:1) 即使作为"专性冬眠者"(obligate hibernator),刺猬仍保留显著的个体行为可塑性;2) 混合策略可能代表温带物种应对气候变暖的过渡适应模式;3) 为建立"气候韧性"(climate resilience)预测模型提供关键生理参数。Julia Nowack团队指出,这种灵活性或许能缓冲短期气候变化冲击,但长期气候模式剧变仍可能超出物种适应阈值。研究建议未来应扩大样本量和纬度梯度研究,并关注冬眠可塑性的代谢代价与繁殖成功率关联。

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