您的位置:澳门尼斯人app > 生命科学 > 信天翁的生活 解决人口研究中的个性问题

信天翁的生活 解决人口研究中的个性问题

发布时间:2020-04-29 23:16编辑:生命科学浏览(123)

    图片 1

    图片 2

    图片 3

    根据阿尔伯塔大学生物学家的最新研究,对于鸟类而言,人格差异是年龄和经验的函数。

    当生态学家研究动物种群时,它们通常会使个体的个性变得圆满,对同一物种,性别和年龄的动物进行相同的处理。这对于研究人群如何改变大小和组成以及他们如何对环境做出反应的研究具有实用价值。

    科学家以基因完全相同的秀丽隐杆线虫(学名:Caenorhabditis elegans)作为实验材料,对母亲年龄对后代生理特征的影响等问题进行了研究。

    该研究调查了红色结,一种在加拿大北极地区繁殖的中型水鸟和西北欧的冬季。研究人员在两年的时间里对90只鸟进行了研究,比较了两个年龄组的行为和生理特征:成年和幼鸟。研究两个年龄组允许研究人员确定哪些变化是由于年龄与人工饲养时间的关系。

    RmiFay是法国Villiers-en-Bois的拉罗谢尔大学(UniversitdeLa Rochelle)的学生,他对使一些动物比其他动物更成功的特点感兴趣。如果差异不是由于偶然性而是由于个体素质的潜在变异,个体之间未被认识到的表现差异有时会产生人口统计效应,从而扭曲了整个人口规模的数据解释。例如,如果低质量的人死亡,那么整个人口的年龄似乎会增加。

    新浪科技讯 北京时间1月5日消息,据国外媒体报道,母亲的年龄会影响后代的生理特征吗?西班牙基因组调控中心(Centre for Genomic Regulation,CGR)的科学家以基因完全相同的秀丽隐杆线虫(学名:Caenorhabditis elegans)作为实验材料,对这类问题进行了研究。他们的研究结果发表在近期的《自然》期刊上。

    在此期间,鸟类拥有相同类型的生活经历,包括不同的饮食习惯,生物科学系助理教授兼综合生态学研究主席Kim Mathot解释道。在实验开始时,个体的行为表现出差异。我们研究了这些差异是否在研究过程中消失了,这表明存在一些有助于保持差异的个体差异经验,因为在我们的实验中,所有这些鸟都有相同的经验。

    在美国生态学会的生态专题期刊上发表的一项研究中,Fay和他的同事们在一群漂泊的信天翁中追求难以捉摸的个体品质,这种奇异的鸟类具有几种有用的特征,可以区分个体品质的影响:它们生活得很好很长一段时间,慢慢地长大成人,并且不经常繁殖,每隔几年将所有的父母能量投入到一个鸡蛋中。

    “在同样的环境中,基因完全一致的个体仍然经常表现出本质的特征差异,我们实验室一直对这一问题感兴趣,”巴塞罗那大学加泰罗尼亚高等研究院教授、基因组调控中心系统生物学项目协调员本·莱纳说,“现在我们另辟蹊径,已经可以在一种主要的模型生物中识别出造成这些差异的主要原因。”

    探索自然和培育结果?嗯,这很复杂。不同性状的个体鸟类之间的变异原因是不同的。对于本研究中的禽类,在整个研究过程中保持了个体的行为差异。但生理特征,如每只鸟的大小,变得更加相似。

    Fay及其同事观察到,一些鸟类在一生中始终表现出更好的生存和生育成功的独特指标。早期开始繁殖的鸟类也有更多的雏鸡,并且更有可能成功地将雏鸡放回去进行狩猎和飞行。这些表现出色的鸟类更有可能活很长时间。失败的育种者更有可能再次失败。

    论文并列第一作者、博士研究生马科斯·弗朗西斯科·佩雷斯(Marcos Francisco Perez)说:“我们观察到母亲的年龄会对其后代的生理学特征有重要影响。”

    这个世界并不简单,所以对于个人差异的方式和原因没有一个直截了当的答案是有道理的,Mathot补充道。大自然非常复杂。这是另一个发挥作用的例子。

    作者说,在几个生活史特征中成功的一致性表明这些人具有使他们成功的内在品质,而不是偶尔的好运。不同年份出生的鸟类之间的质量差异很大。Fay说,这一观察结果表明,早期生活环境具有强大的终生影响力。温暖的年代,当食物较少时出生的鸟类较小。出生于多年高人口密度的鸟类在其一生中也表现得更差。

    “令人惊奇的是,我们发现年龄最小的母亲所生下的后代具有许多缺陷特征,比如它们的体型、生长速率和饥饿耐受性,”并列第一作者、博士后研究者米尔科·弗朗西斯科尼解释道。此外,当这些年轻母亲的后代长大成熟后,它们的后代数量会变得更少。

    在研究的下一阶段,博士生Eva Kok将在他们被释放回野外之后跟踪研究中的一小部分鸟类,以便检查实验室中测量的特征如何转化为现实生活。

    虽然自然选择很重要,但个别品质却难以确定。通过环境抽奖的运气来消除由于固有的个人质量导致的性能差异,需要对已知年龄相同的许多人进行终身监控。个人必须在出生时进行标记。需要高样本量,因为少年时期是一个很大的障碍;很多年轻的动物都没有成年。

    佩雷斯解释称,产生这些差异的部分原因是,年轻母亲能为幼体提供的特异性蛋白质复合体数量较少。为什么线虫在“年轻”时会产生质量较差的后代呢?“在生命早期时产下后代,即使它们的质量较差,也能带来很大的好处,因为这大大缩短了物种的世代时间,”佩雷斯解释道。

    我们很想知道在释放回野外之后是否会再次出现生理差异,马托特解释道。例如,如果一个人在我们最初捕获它时有一个相对较大的g,但是在人工饲养时它会变得更小,重新释放后它会再次变大吗?或者我们是否将甲板洗牌,现在鸟类可以进入不同于以前的轨迹?

    Fay拥有一个非凡的数据集,这个数据集是由他的机构在印度洋南部的Crozet Archipelago(46S; 52E)的Possession岛上收集的。从1965年到2013年,研究人员将所有新出生的徘徊信天翁的小鸡和整个生命中的鸟类联系起来。研究人员每年夏天都会回来记录鸟类生命中的重要事件:孵化,雏鸟,海上幼年,第一个卵子,成功饲养雏鸡,雏鸡死亡,错过繁殖机会和衰老。

    “特别有趣的一点是,个体的母亲年龄会在其一生中决定它们的特征,”本·莱纳补充道,“这是一个非常有趣的例子,显示了上一代的生理特征不仅会影响动物的发育,而且会影响其作为成体的特征。”

    漂泊的信天翁是令人愉快的怪异和有魅力的鸟类。他们将大部分长寿在空中度过,在南方夏季来到地面,在北极圈附近的岩石岛上繁殖。他们着名的追踪渔船,等待抛弃。它们独特的翼展,延伸超过11英尺(最长3.5米),是所有活鸟中最大的。在这个巨大的跨度上,鸟类可以轻松地长距离滑行,每天骑行数百英里的风,很少需要翻动。有些人每年多次环游南极洲。

    本·莱纳和他的团队主要关注影响个体差异的原因,以及这些差异如何在基因、环境、祖先和其他随机变量的相互作用中产生。在这类研究中,线虫是非常有用的模型生物,因为科学家可以在实验室中培养大量在基因上完全一致的线虫个体。虽然在演化上关系较远,但线虫和人类还是有相当多的基因是相同的,许多与发育、代谢和营养调节有关的主要遗传路径也是相同的。不过,研究结果中线虫母亲年龄对后代的影响并不能直接套用在人类身上,而只是说明了基因相同的个体之间出现差异的可能原因。

    它们在一个季节中交配生命,只生产一个鸡蛋,男性和女性轮流通过为期11周的孵化来温暖他们的单独充电。父母将他们的巢穴小鸡喂养8-10个月,在随后的冬季雪中度过。他们觅食数千英里喂养他们巨大的小鸡,直到它的重量超过他们自己的重量。少年将需要他们储存的卡路里能够存活足够长的时间来学习保持高空飞行所需的技能,巡航南半球海洋的开放波浪,寻找他们可以从地面挖出的鱼和鱿鱼餐。

    “我们的研究结果对数以千计使用该物种进行研究的人也有重要意义。人们在设计实验的时候并不会考虑成熟年龄,但现在我们的研究结果表明,这是一个重要的因素,”研究者总结道。

    在饲养他们的小鸡后,父母在海上度过了一个休假的一年,然后再回到殖民地再次繁殖。少年离开巢穴,独自前往大海。他们至少3年没有返回,通过延长的青春期完善他们的飞行和觅食技能。他们开始繁殖的年龄差别很大。信天翁可以设想他们的第一个蛋,年仅6岁,年仅15岁,大多数开始为9至10年的父母。体重和健康因素强烈地影响了鸟类的繁殖决定。

    Fay及其同事表示,对父母身份的早熟进步可能表明出色的觅食能力。在具有相同环境的相同年龄的个体中,这种特性可能取决于个体固有的潜在质量的差异。作者说,生殖终身成功的模式支持了一个基本质量推动其表现的结论。

    两年后,女性比男性表现更高。作者不知道雄性和雌性鸟类在海上年轻时是否会走不同路径,因此经历了不同的挑战。老年男性,但不是老年女性,长途跋涉到海洋,他们的血液含有皮质酮,水平表明压力。该团队观察到雄性鸟类在性能和寿命方面也面临着不影响雌性的权衡。30岁以后,信天翁开始衰老。作者发现,表现高效的雄性比其他活到黄金岁月的鸟类下降得更快。

    本文由澳门尼斯人app发布于生命科学,转载请注明出处:信天翁的生活 解决人口研究中的个性问题

    关键词: