厚尾粗尾婴猴(Otolemur crassicaudatus)野生种群粪便三碘甲状腺原氨酸代谢物模式的驱动因素

《International Journal of Primatology》:Drivers of fecal triiodothyronine metabolite patterns in the wild thick-tailed greater galago (Otolemur crassicaudatus)

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年11月06日 来源:International Journal of Primatology 1.3

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  理解动物如何调整其生理过程以适应环境变化,对于预测它们在未来气候变化下的适应力至关重要。甲状腺激素,特别是三碘甲状腺原氨酸(T3),在新陈代谢、体温调节和季节性能量平衡中发挥着关键作用,但在非人灵长类动物,尤其是夜行性的狐猴亚目(strepsirrhines)

  
理解动物如何调整其生理过程以适应环境变化,对于预测它们在未来气候变化下的适应力至关重要。甲状腺激素,特别是三碘甲状腺原氨酸(T3),在新陈代谢、体温调节和季节性能量平衡中发挥着关键作用,但在非人灵长类动物,尤其是夜行性的狐猴亚目(strepsirrhines)中仍研究不足。本研究旨在:1)评估一种用于测量厚尾粗尾婴猴(Otolemur crassicaudatus)粪便三碘甲状腺原氨酸代谢物(fTM)的酶免疫测定法(EIA);2)探讨在一个野生种群中,环境和繁殖驱动因素对季节性fTM变异的影响。研究人员在跨越四个季节(两个旱季和两个雨季)的18个月内收集了粪便样本(N = 126)。研究人员采用促甲状腺激素(TSH)刺激试验来评估该EIA检测fTM浓度变化的能力,并使用线性混合模型检验气候、资源可用性和繁殖阶段对fTM的影响。TSH刺激试验为该测定法提供了初步支持:雌性个体的fTM水平在注射后6.5小时达到峰值,而雄性个体则在约10小时后达到峰值。fTM浓度随环境温度和降雨量的增加而升高,但与昆虫、种子或树胶的可用性无关,并且在两性个体的早期哺乳期均最高;由于繁殖具有季节性,研究人员无法区分气候效应与繁殖效应。本研究的发现表明,粗尾婴猴的甲状腺活性随两性个体所处的季节性气候条件而变化,而非如预期的那样因体温调节功能而在寒冷时升高,这突显了非侵入性甲状腺监测对于理解灵长类动物如何在生理上应对季节性环境的价值。
研究背景
季节性变化的环境因素是塑造动物生理、行为和生存的主导生态力量。物种进化出了多样的策略来应对这种环境变异,包括行为、形态和生理上的适应。其中,内分泌系统的适应性变化,特别是甲状腺激素的调节,在调控新陈代谢、体温调节和能量分配方面起着核心作用。然而,对于非人灵长类动物,尤其是夜行性的狐猴亚目(strepsirrhines),其甲状腺激素的季节性动态及其与环境因素的关系仍知之甚少。此前的研究在其他灵长类中发现了不同的模式,例如某些物种的粪便三碘甲状腺原氨酸代谢物(fTM)在寒冷季节升高(体现体温调节功能),而另一些则降低(可能与能量保存有关)。因此,有必要对特定物种进行深入研究。
研究目的
本研究旨在填补这一知识空白。具体目标有两个:第一,评估一种用于测量厚尾粗尾婴猴(Otolemur crassicaudatus)粪便中三碘甲状腺原氨酸(T3)代谢物(fTM)的酶免疫测定法(EIA)的有效性;第二,探究在一个野生种群中,气候、食物资源和繁殖状态等环境与内在因素是如何驱动fTM产生季节性变化的。研究假设包括:甲状腺活性的变化反映的是能量和资源状况(而非冷环境下的体温调节需求),并且会随着繁殖的能量需求而增加。
主要技术方法
  1. 1.
    研究地点与对象:在南非林波波省Soutpansberg山脉的Lajuma研究中心,对自由放养的厚尾粗尾婴猴(Otolemur crassicaudatus)进行研究。
  2. 2.
    样本采集:在18个月(2017年6月至2018年12月)内,通过诱捕法从16只成年雌性和23只成年雄性个体收集了126份新鲜粪便样本,覆盖了两个旱季和两个雨季。
  3. 3.
    生理验证:对一雄一雌两只个体进行促甲状腺激素(TSH)刺激试验,通过注射TSH观察fTM浓度的变化,以初步验证EIA检测方法的有效性。
  4. 4.
    数据分析:使用线性混合模型(LMM),将个体身份作为随机截距,分别检验环境变量(温度、降雨量、昆虫丰度、种子计数、树胶可用性)和繁殖阶段(交配期、妊娠期、哺乳期等)对fTM浓度的影响。
研究结果
  • •
    生理验证(TSH刺激试验):TSH注射后,雌性个体的fTM在注射后6.5小时出现持续且高于基线阈值的峰值,而雄性个体的峰值出现在约10小时,但其注射后的峰值与注射前的波动难以区分。这为EIA检测法的有效性提供了初步但有限的支持。
  • •
    环境驱动因素分析:fTM浓度与环境温度呈显著正相关,即温度越高,fTM水平越高。同时,fTM浓度也与降雨量呈显著正相关。然而,fTM与直接测量的食物资源(昆虫丰度、种子数量、树胶可用性)之间未发现显著关联。
  • •
    繁殖状态影响分析:fTM浓度在不同繁殖阶段之间存在显著差异,且在两性个体中变化模式相似(性别与繁殖阶段的交互作用不显著)。fTM在早期哺乳期(early-lactating)达到最高值,显著高于其他大多数阶段(如交配期、妊娠期)。由于繁殖与温暖湿润的雨季同步发生,研究无法完全分离气候效应和繁殖效应对fTM的共同影响。
讨论与结论
研究发现,厚尾粗尾婴猴的甲状腺活性并非像一些温带或高海拔灵长类那样在寒冷时期为了产热而升高,而是与环境温度和降雨量呈正相关。这表明在该物种中,fTM可能更多地反映了与资源可用性和活动水平相关的代谢需求,而非直接的体温调节需求。在寒冷的旱季,fTM降低可能是一种节约能量的策略,这与该物种在旱季减少活动的行为观察相一致。虽然直接的食物指标不显著,但降雨量可能作为一个更广泛的初级生产力代理变量,间接影响了整体能量摄入。繁殖,特别是能量消耗巨大的哺乳期,也会导致fTM在两性中均升高,但由于其与资源丰富的雨季重叠,其独立效应难以量化。研究结论指出,粗尾婴猴的甲状腺活性随季节性气候条件变化,强调了非侵入性甲状腺激素监测对于理解灵长类动物如何从生理上适应季节性环境的重要价值。
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