沙漠响尾蛇种群中氧化应激动态适应性的证据

《Journal of Comparative Physiology B》：Evidence of adaptation of oxidative stress dynamics among desert rattlesnake populations

　　

摘要

将体温（T_b）和水分状态维持在可承受范围内对于正常的生理功能及生存至关重要。已有研究表明，体温和水分状态的异常会立即影响生物的健康状况，最近的研究还发现，尽管个体能够挺过这类挑战带来的初始影响，但其健康状况仍可能长期受到影响，不过导致这些长期影响的机制尚不清楚。氧化应激可能是造成这种长期不良影响的一种机制，但体温升高、脱水与氧化应激之间的关系，以及这些关系是否可以通过适应而改变，目前大多尚未得到研究。因此，我们通过野外和实验室实验，研究了两种适应干旱环境的响尾蛇在季节、行为、温度和水分条件下的氧化应激情况，这些响尾蛇来自两个干旱程度不同的地区，共三个种群。无论实验条件如何，我们都发现，在更干旱地区的最常见物种C. pyrrhus，其活性氧代谢物浓度始终低于来自同一地区以及较湿润地区的C. atrox。此外，来自更干旱地区的C. atrox种群的活性氧代谢物浓度则处于中间水平，且往往与其他两个种群有显著差异。有趣的是，当不同C. atrox种群之间的体温和活动水平相似时（例如在春季），它们的活性氧代谢物浓度也相似。与我们的假设相反，我们没有发现抗氧化能力与任何环境或系统发育变量之间存在一致性的关联。最后，水分状态也不影响活性氧代谢物浓度或抗氧化能力。总体而言，我们的研究表明，虽然缺水和高温并不一定会在能够忍受这些条件的物种中引发氧化应激，但研究结果支持这样一种假设：那些更适应极端干旱环境的物种，其活性氧代谢物浓度较低。这一发现对于理解物种如何适应干旱环境，以及它们如何应对日益变暖和干燥的地球环境具有重要意义。