杜衛國研究組在爬行動物胚胎響應溫度變化研究方麵取得新進展
在全球變暖背景下,動物如何應對環境溫度變化日益受到學術界和公眾的關注。成年動物可通過行為響應等抵禦溫度劇烈波動的不利影響。那麼,同樣暴露於複雜溫度環境中的卵生動物胚胎如何應對?傳統觀點認為胚胎缺乏主動調控能力,杜衛國研究組最近的研究提出了相反的觀點:“胚胎並非僅僅被動依賴於環境,而是能主動采取行為和生理策略適應環境”。
他們發現龜鱉類胚胎具有趨熱現象。胚胎能趨向適宜溫度,但避開過熱溫度。活胚胎能趨向熱源,而死亡胚胎對熱沒有反應。這些證據表明龜鱉胚胎趨熱是一個主動行為過程(Zhao et al., Biology Letters, 2013, 9: 20130337)。Nature在其Research Highlights欄目對該新發現進行了報道(點擊進入)。進一步研究發現,這種熱調節行為廣泛存在於蛇、龜、鱷和鳥等卵生羊膜動物胚胎中,但在小型蜥蜴的胚胎中未發現該行為(Li et al., American Naturalist, 2014, 183: 445-451.)。
基於在動物胚胎溫度響應方麵的係列研究,杜衛國研究組對爬行類和鳥類胚胎響應巢溫變化的行為和生理策略進行了係統地總結提煉,提出胚胎對溫度變化響應的3條主要途徑:(1)避開——胚胎可通過行為熱調節、改變升降溫速率和蒸發冷卻等方法避開不適宜的溫度環境;(2)調節——胚胎可通過溫度馴化、同步孵化和在波動溫度下加速發育等方法來適應溫度變化;(3)忍受——胚胎可通過休眠、滯育和熱激蛋白表達等途徑耐受極端溫度。同時,指出“動物胚胎熱生態學”是一個充滿前景的新興研究領域,呼籲關注在動物生態學研究中長期被忽視的胚胎環境適應性問題。該文已在Biological Reviews 在線發表(Du and Shine, Biological Reviews, 2014, doi: 10.1111/brv.12089)。
論文鏈接:
http://rsbl.royalsocietypublishing.org/content/9/4/20130337.abstract
http://www.amnat.org/an/newpapers/MarLi.html
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/brv.12089/abstract



