能量代謝測量技術—鳥類研究案例

代謝是生命活動中所有生物化學變化的總稱，也是生命活動的本質特征和物質基礎。通過研究鳥類的代謝能夠直接反映能量代謝的收支水平，同時也能間接反映出鳥類的生存對策和對生存環境的適應性，展現鳥類與環境因素之間的適應性關系，為更好地了解鳥類在不同環境條件下的能量代謝變化過程及生理、形態上的變化提供有效的理論支持。
 

案例一：
 

鳥類的翅膀動力學和形態學對飛行空氣動力學有重要影響，但是目前還缺乏將這些與能量代謝成本聯系起來的研究，特別是在形態學適應身體大小方面。此外，陸生四足動物肌肉將化學能轉化為運動的效率(機械化學效率)隨身體質量的增加而增加，但這種關系在飛行脊椎動物中尚未得到證實。多倫多大學使用FoxBox能量代謝系統對懸停蜂鳥的形態、運動和能量代謝進行研究，探索了蜂鳥翅膀形態、效率和質量對懸停代謝率(HMR)的影響。
 

蜂鳥翅膀形態變量和振翅頻率與身體大小成比例，但翅膀負重量不隨身體大小而變化，懸停飛行效率與蜂鳥體重之間存在正相關關系。
 

參考文獻：Groom D J, Toledo M C, Powers D R, et al. Integrating morphology and kinematics in the scaling of hummingbird hovering metabolic rate and efficiency.[J]. Proceedings of The Royal Society B: Biological Sciences, 2018, 285(1873).
 

案例二：
 

熱帶和南溫帶的物種生長速率通常比北溫帶的同類緩慢，生物個體出生后的生長速率差異巨大，尤其是不同緯度之間的生物。除去體重的異速生長外因素外，代謝率被認為是影響生長率的一個關鍵機制。美國蒙大拿大學在亞利桑那州北溫帶高海拔、馬來西亞的熱帶中海拔、南非海平面的南溫帶矮灌木地采集了雀形目總計59種436只鳴禽雛鳥，使用FoxBox能量代謝系統對鳴禽樣本進行能量代謝及生長速率研究。

研究的三個緯度的59種鳴禽的代謝率隨雛鳥體重的增加而增加；對一定體重的鳴禽，北溫帶品種的代謝率明顯高于南溫帶和熱帶品種，此外，南溫帶雛鳥的代謝率也略高于熱帶雛鳥，但差異不顯著，能量代謝解釋了生長速率的緯度差異。
 

參考文獻：Ton R , Martin T E , Reznick D . Metabolism correlates with variation in post-natal growth rate among songbirds at three latitudes[J]. Functional Ecology, 2016, 30(5):743-748.

案例三：
 

鳥類的表型靈活性使鳥類能夠適應不斷變化的生態環境，現已證明在一年時間中不同的能量需求驅動了鳥類的能量代謝和肌肉可塑性，但目前還不清楚是哪種分子機制控制著鳥類的這種機制。美國邁阿密大學生物系科學家對灰貓嘲鶇（Dumetella carolinensis）的5個生長階段：熱帶越冬(1月5-20日)、春季向北遷徙( (4月30日- 5月11日)、繁殖(6月11-27日)、秋季前遷徙期(8月5-15日)和秋季南遷(10月17日- 10月3日)進行了研究，在有機體能力代謝、組織器官和分子水平描述了候鳥在整個年度周期中的表型變化，以闡明影響季節性代謝靈活性的調節機制。在研究中主要使用了FoxBox 、MFC-2能量代謝系統。
 

拍攝于美國佛羅里達州德雷托圖加斯

參考文獻：Demoranville K J, Corder K R, Hamilton A, et al. PPAR expression, muscle size, and metabolic rates across the Gray catbird's annual cycle are greatest in preparation for fall migration[J]. The Journal of Experimental Biology, 2019, 222(14).

案例四：
 

城市地區產生的高分貝人為噪音會對野生動物產生負面影響，長期暴露在噪聲中會導致野生動物生理和行為改變，從而對動物的健康產生強烈的影響。例如，由人為噪音引起的行為變化（如親代撫育質量）可能會改變雛鳥的發育，甚至可能影響雛鳥的表型。法國科學家對暴露在城市交通噪音環境和鄉村自然環境中的家麻雀（Passer domesticus）能量代謝和形態學進行了研究，探索了人類城市噪音對家麻雀形態和代謝的影響。
 

在該研究中沒有發現城市交通噪音對雛鳥的形態學影響，但是發現受干擾的雛鳥比未受干擾的雛鳥擁有更低的代謝率和質量調整代謝率，噪聲本身是一種特殊的影響，而非通過親代撫育質量的間接影響。
 

參考文獻：Brischoux F , Meillère, Alizée, Dupoué, Andréaz, et al. Traffic noise decreases nestlings’ metabolic rates in an urban exploiter[J]. Journal of Avian Biology, 2017.
 

北京易科泰提供最專業的能量代謝技術研究方案，主要包括鳥類能量代謝、陸生動物能量代謝、水生動物能量代謝、人體能量代謝、動物行為觀測分析，微型植入式溫度（心率）自動記錄儀、Thermal-RGB紅外熱成像技術運用方案、以及RF-O2熒光光纖血氧測量單元等技術，解決各種模型動物的體溫與能量代謝研究。
 

詳情可登錄：http://www.eco-tech.com.cn/portal/list/index/id/26.html