中國(guó)中緬樹鼩生理生態(tài)學(xué)研究30年

侯東敏，賈 婷，朱萬(wàn)龍 ，王政昆

（1.云南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，云南省高校西南山地生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)植物生態(tài)適應(yīng)進(jìn)化及保護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，昆明，650500；2.河北大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，保定，071002；3.云南經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，昆明，650106）

動(dòng)物生理生態(tài)學(xué)是通過(guò)生理學(xué)的理論和技術(shù)解決與動(dòng)物生存和繁殖相關(guān)的生態(tài)學(xué)問(wèn)題，并用生理學(xué)方法解答野生動(dòng)物的地理分布和數(shù)量變化原因的學(xué)科［1］。自20 世紀(jì)40 年代，McNab［2］對(duì)野生動(dòng)物的生理學(xué)特征進(jìn)行了研究，在此工作基礎(chǔ)上逐步發(fā)展為動(dòng)物生理生態(tài)學(xué)。中國(guó)在該領(lǐng)域的研究起步較晚且前期發(fā)展較慢，20 世紀(jì)70 年代初，孫儒泳開展了以嚙齒動(dòng)物北社鼠（Niviventer confucianus）和褐家鼠（Rattus norvegicus）為代表類群的中國(guó)動(dòng)物生理生態(tài)學(xué)的研究，隨后王祖望等研究了高原鼠兔（Ochotona curzoniae）和高原鼢鼠（Eospalax baileyi）的代謝特征和能量攝入［1］。近年來(lái)隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，本領(lǐng)域的研究隊(duì)伍逐漸發(fā)展壯大，國(guó)內(nèi)和國(guó)際的學(xué)術(shù)影響力逐步擴(kuò)大。在動(dòng)物生理生態(tài)學(xué)后期的發(fā)展歷程中，對(duì)長(zhǎng)爪沙鼠（Meriones unguiculatus）、布氏田鼠（Lasiopodomys brandtii）和黑線倉(cāng)鼠（Cricetulus barabensis）等一系列嚙齒類物種進(jìn)行了不同地理分布區(qū)、不同環(huán)境脅迫等多維角度的研究［1］。以中國(guó)唯一分布的攀鼩目（Scandentia）的代表物種——中緬樹鼩（Tupaia belangeri）為研究對(duì)象，開展了較為深入的生理生態(tài)學(xué)研究，為探索西南地區(qū)特有小型哺乳動(dòng)物的能量代謝特征提供了科學(xué)依據(jù)。

中緬樹鼩亦稱北樹鼩，屬攀鼩目樹鼩科（Tupaiidae），為東洋界特有的晝行性小型哺乳動(dòng)物［3］。中緬樹鼩個(gè)體小、管理方便、飼養(yǎng)成本低，具有與人類較為相近的生理生化及新陳代謝等生物學(xué)特征，被認(rèn)為是近年來(lái)具有潛在應(yīng)用價(jià)值的新型實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛣?dòng)物之一，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域的研究［4］。20 世紀(jì)90 年代初，由王政昆教授牽頭在云南師范大學(xué)生命科學(xué)系創(chuàng)立動(dòng)物生理生態(tài)學(xué)研究組，主要承擔(dān)研究中緬樹鼩的生理生態(tài)學(xué)。本文回顧了中國(guó)中緬樹鼩生理生態(tài)學(xué)30 年來(lái)的發(fā)展，對(duì)中國(guó)該物種未來(lái)可能的一些研究方向進(jìn)行了展望。

1 物種起源和分類

Roberts 等［5］認(rèn)為攀鼩目所屬物種的分布僅限于印度至菲律賓、中國(guó)南部至爪哇、婆羅洲、蘇門答臘和巴厘島的熱帶和亞熱帶森林，而中緬樹鼩廣泛分布于南亞、東南亞和中國(guó)西南部地區(qū)，分布北限可能是中國(guó)西南部的云南高原和橫斷山區(qū)［6］。目前，對(duì)于樹鼩分類地位的爭(zhēng)議不斷，尤其對(duì)于現(xiàn)生樹鼩的物種起源存在2 種不同的爭(zhēng)論，即“島嶼起源”假說(shuō)（island origin hypothesis）和“大陸起源”假說(shuō)（mainland origin hypothesis）［5］。一些證據(jù)支持樹鼩起源于婆羅洲島［7-8］，即支持“島嶼起源”假說(shuō)；目前在世界不同地區(qū)，如印度、巴基斯坦［9］和中國(guó)云南祿豐［10］等地所發(fā)現(xiàn)的一些化石證據(jù)更加傾向于“大陸起源”假說(shuō)，由于文字描述和圖片資料較少，暫不能形成有效論據(jù)。就目前現(xiàn)有的研究結(jié)果更多地支持中緬樹鼩是由熱帶向北遷移擴(kuò)散的［5］。

中緬樹鼩分類的發(fā)展歷程：（1）Allen［11］將中緬樹鼩分為3 個(gè)亞種：T.b.chinensis（云南省西部和中部）、T.b.yunalis（云南省東南部和廣西瑤山）和T.b.modesta（海南）；（2）Ellerman 等［12］認(rèn)為中國(guó)只有2 個(gè)亞種，即T.b.chinensis和T.b.modesta，云南省東南部的T.b.yunalis和越南北部的T.b.tonquinia可能均為T.b.modesta；（3）王應(yīng)祥［6］基于地理分布和形態(tài)特征將中緬樹鼩分為6 個(gè)亞種：T.b.chinensis、T.b.modesta、T.b.yunalis、T.b.gaoligongensis、T.b.tonquinia和T.b.yaoshanensis；（4）Corbet 等［13］認(rèn)為T.b.mod-esta和T.b.chinensis是同一亞種；（5）Helgen 等［14］將中緬樹鼩分為T.b.belangeri和T.b.chinensis；（6）Ren等［15］通過(guò)種群基因組學(xué)分析遺傳結(jié)構(gòu)，將中國(guó)地理區(qū)域內(nèi)的中緬樹鼩分為4 種，即T.b.chinensis、T.b.modesta、T.b.gaoligongensis和T.b.tonquinia，結(jié)果表明T.b.chinensis、T.b.yunalis和T.b.yaoshanensis在遺傳水平上聚集為一個(gè)亞種。

結(jié)合分子生態(tài)學(xué)方法對(duì)中緬樹鼩的分類探索也一直進(jìn)行，如通過(guò)線粒體細(xì)胞色素b（Cyt b）基因全序列（1 140 bp）［16］、線粒體控制區(qū)D-loop 基因區(qū)段（745 bp）［17］和細(xì)胞色素氧化酶亞基I（COI）基因（1 398 bp）［18］分別對(duì)中緬樹鼩進(jìn)行了系列遺傳分析，所得結(jié)果均說(shuō)明中緬樹鼩由南向北的擴(kuò)散模式，為符合“島嶼起源”假說(shuō)提供了科學(xué)依據(jù)。中國(guó)地理區(qū)域內(nèi)不同地理種群的中緬樹鼩已經(jīng)出現(xiàn)了較為明顯的遺傳分化，歷史上全球氣候變化造成的環(huán)境異質(zhì)性可能是中緬樹鼩遺傳分化的重要影響因素［15］。Ren 等［15］還指出在歷史的發(fā)展過(guò)程中，中緬樹鼩可能通過(guò)遷徙、可塑性和適應(yīng)性進(jìn)化3 種方式調(diào)整種群生存策略：人類活動(dòng)可能影響種群遷徙；生理生態(tài)發(fā)生了變化；低溫可能會(huì)影響種群規(guī)模。這些均為中緬樹鼩“島嶼起源”假說(shuō)的成立提供了有效證據(jù)。

2 能量代謝與產(chǎn)熱特征

2.1 能量特征

與其他小型哺乳動(dòng)物一樣，靜止代謝率（resting metabolic rate，RMR）或基礎(chǔ)代謝率（basal metabolic rate，BMR）、熱中性區(qū)（thermal neutral zone，TNZ）、非顫抖性產(chǎn)熱（nonshivering thermogenesis，NST）、熱傳導(dǎo)及蒸發(fā)失水等同樣是中緬樹鼩生理生態(tài)學(xué)研究中重要的能量學(xué)特征。王政昆等［19］率先測(cè)定了中緬樹鼩的RMR，探討RMR 在TNZ 之間的體溫調(diào)節(jié)機(jī)制，分析熱傳導(dǎo)與體溫調(diào)節(jié)的關(guān)系，揭示了在能量代謝和體溫調(diào)節(jié)方面同時(shí)具有熱帶小型獸類和適應(yīng)高原的雙重特征；隨后，又測(cè)定了NST 和細(xì)胞呼吸特征，證實(shí)細(xì)胞產(chǎn)熱能力可能介于熱帶和溫帶之間，且向溫帶過(guò)渡的中間類型特征［20］。圍繞蒸發(fā)失水開展的系列試驗(yàn)，與其他能量特征相適應(yīng)，既佐證了中緬樹鼩能量代謝的雙重特征，又揭示了蒸發(fā)失水在體溫調(diào)節(jié)過(guò)程中的重要作用［21-22］。體溫調(diào)節(jié)也隨季節(jié)的更替而變化，冬季時(shí)體重、BMR、NST 和能量攝入等能量特征均有所增加，蒸發(fā)失水等方式降低［23］。通過(guò)一定的分析比較，已經(jīng)掌握了中緬樹鼩基礎(chǔ)的能量學(xué)特征規(guī)律，為揭示熱帶動(dòng)物向北擴(kuò)散過(guò)程中生理生態(tài)適應(yīng)策略提供了理論依據(jù)。

2.2 影響因素

2.2.1 溫度

在低溫條件下，中緬樹鼩產(chǎn)熱能力和能量代謝分別具有2 種適應(yīng)模式：（1）增加產(chǎn)熱模式，RMR 和冷誘導(dǎo)最大產(chǎn)熱增加［24］；（2）能量利用模式，增加攝入能、生長(zhǎng)能及維持能，降低排泄能［25］。不同的低溫馴化環(huán)境對(duì)中緬樹鼩器官的產(chǎn)熱機(jī)制研究基本分為4 種：（1）急性冷馴化（1 h，4 h，8 h，1 d），此時(shí)中緬樹鼩的肝臟線粒體狀態(tài)Ⅲ、狀態(tài)Ⅳ的呼吸速率以及線粒體蛋白含量和呼吸控制率均呈現(xiàn)先下降后上升的變化趨勢(shì)，證實(shí)其產(chǎn)熱存在質(zhì)子泄漏（mitochondrial proton leak）［26］；心肌和膈肌的線粒體狀態(tài)Ⅳ呼吸也有不同程度的增強(qiáng)［27-28］。（2）短期持續(xù)冷馴化（1 d，7 d，14 d，28 d），此時(shí)RMR 的增加和肝臟細(xì)胞水平上的產(chǎn)熱是增強(qiáng)中緬樹鼩耐冷應(yīng)激能力的主要原因［29］。肝臟、心臟和褐色脂肪組織（brown adipose tissue，BAT）的線粒體蛋白含量和總RNA 含量增加；肝臟的線粒體呼吸狀態(tài)Ⅲ、心肌和膈肌的線粒體狀態(tài)Ⅳ均有顯著提高［27-28，30-34］；BAT 的質(zhì)量增加，形態(tài)也發(fā)生變化［35］；體重、能量攝入和代謝率均顯著增加，細(xì)胞色素C 氧化酶（COX）和甲狀腺激素（T3/T4）升高，并且解偶聯(lián)蛋白1（uncoupling protein 1，UCP1）在BAT 中高度表達(dá)［36-38］；肝臟和BAT 中解偶聯(lián)蛋白2（UCP2）mRNA 的表達(dá)也顯著增強(qiáng)［39］；下丘腦中神經(jīng)肽Y（neuropeptide Y，NPY）表達(dá)量降低，阿片促黑色素原（pro-opiomelanocortin，POMC）、可卡因-安非他明轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)肽（cocaine and amphetamine regulated transcript peptide，CART）、脂肪轉(zhuǎn)化因子PPARα、PGC-1α和COXⅡ的表達(dá)量均升高［40-41］；瘦素是主要由脂肪組織分泌的可能調(diào)節(jié)溫度適應(yīng)的關(guān)鍵信號(hào)蛋白［42］，與體重、能量攝入和產(chǎn)熱能力有一定的相關(guān)關(guān)系［34，43-44］；血糖在體重增加的同時(shí)具有高水平的表達(dá)，在產(chǎn)熱中也起到了積極的作用［45］。（3）長(zhǎng)期持續(xù)冷馴化（1、7、14、28、35、42、49 d），此時(shí)中緬樹鼩的體重、白色脂肪組織（white adipose tissue，WAT）質(zhì)量及含量與冷馴化時(shí)間成正比，且在冷馴化49 d 時(shí)WAT 形成了一個(gè)新的細(xì)胞群，低溫誘導(dǎo)引起脂肪細(xì)胞的“褐變”［46］；血液生化指標(biāo)葡萄糖、谷草轉(zhuǎn)氨酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶和谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶的含量也顯著升高，過(guò)多攝入能量使其葡萄糖含量升高致使肝臟代謝負(fù)擔(dān)增加［47］。（4）冷馴化后復(fù)溫（冷馴化1、7、14、28 d；復(fù)溫29、35、56 d），此時(shí)中緬樹鼩的體重、能量攝入、RMR 和產(chǎn)熱能力的調(diào)節(jié)與血清瘦素水平的變化相關(guān)，復(fù)溫后BAT 和WAT 中的UCP1 含量也恢復(fù)正常水平，能量攝入呈下降趨勢(shì)［48-49］。冷馴化到復(fù)溫過(guò)程中，中緬樹鼩WAT 中米色前體標(biāo)記基因CD137的表達(dá)先下降后上升至對(duì)照水平，而脂肪轉(zhuǎn)化因子PPARα、PGC-1α、COXⅡ、BMP7和PRDM16的含量和表達(dá)呈現(xiàn)增加后下降的趨勢(shì)，反映出中緬樹鼩的WAT 進(jìn)行可塑調(diào)節(jié)，也是其中一種重要的產(chǎn)熱機(jī)制［49-50］。

2.2.2 光周期

溫度和光周期往往同時(shí)影響中緬樹鼩的生理和行為，在生理適應(yīng)和能量策略的變化中起著關(guān)鍵作用［51］。低溫短光照的環(huán)境能夠刺激中緬樹鼩體重增加，產(chǎn)熱能力也有所增強(qiáng)；同時(shí)肝臟和BAT的線粒體蛋白質(zhì)量和呼吸狀態(tài)Ⅳ顯著提高［52］。中緬樹鼩還能通過(guò)調(diào)整消化道（胃、小腸）和器官組織（心、肝、肺、腎）的形態(tài)或質(zhì)量來(lái)平衡在冬季短光照和寒冷條件下所需的能量需求［53-54］。日照時(shí)間和環(huán)境溫度隨著地區(qū)的不同也有所不同，如昆明和祿勸地區(qū)環(huán)境不同，中緬樹鼩的BMR、TNZ 和熱傳導(dǎo)均有所不同，BMR 水平較高且有較好的體溫調(diào)節(jié)能力［55］。中緬樹鼩的能量代謝還能受到光周期長(zhǎng)短的影響，長(zhǎng)光照時(shí)RMR和能量攝入降低，但短光照時(shí)未見(jiàn)顯著變化［56］。

光周期的變化對(duì)中緬樹鼩促甲狀腺激素（TSH）、褪黑激素（melatonin，MLT）以及下丘腦NPY的基因表達(dá)量有顯著影響，而對(duì)POMC、CART 和刺鼠相關(guān)蛋白（agouti related peptide，AgRP）表達(dá)量的影響不顯著［57-58］。在中緬樹鼩長(zhǎng)短光周期變化中，血清瘦素能夠影響體重調(diào)節(jié)［59］，卻不是調(diào)節(jié)能量攝入的關(guān)鍵信號(hào)因子［60］。因此，中緬樹鼩在不同的環(huán)境條件下，組織內(nèi)的瘦素含量或濃度對(duì)能量代謝、體重、體溫及產(chǎn)熱等各方面的調(diào)節(jié)能力并不相同，不同環(huán)境與瘦素之間的相關(guān)關(guān)系仍需要深入研究。

2.2.3 食物資源

野生中緬樹鼩在自然界中的食物呈不均勻的空間分布，極易受到季節(jié)變化或劇烈環(huán)境變化的影響［61］，食物資源的豐富度也是影響中緬樹鼩體重、體溫和能量調(diào)節(jié)的重要因素之一。中緬樹鼩在禁食狀態(tài)下體重、體脂質(zhì)量、RMR、血清瘦素濃度、NST、BAT 質(zhì)量、BAT 中的COX 活性、WAT 中的脂肪轉(zhuǎn)化因子（COXⅡ、BMP7）、下丘腦中NPY和AgRP的含量顯著降低，下丘腦中POMC、CART 的含量顯著升高；重喂食時(shí)，除血清瘦素和體脂含量外其余指標(biāo)均可以恢復(fù)到控制水平［62-66］。這些結(jié)果均支持中緬樹鼩符合“代謝轉(zhuǎn)換假說(shuō)”，即動(dòng)物面對(duì)食物限制時(shí)，為了生存顯著降低RMR 以建立新的能量平衡［67］。中緬樹鼩這種囤積食物行為的小型哺乳動(dòng)物，可能比不囤積食物的物種在面對(duì)食物資源短缺時(shí)的生理耐受性更低［65］。

2.2.4 激素

人工注射外源性激素，有利于從機(jī)體的不同水平上探討激素對(duì)中緬樹鼩產(chǎn)熱能力的影響和生存適應(yīng)的意義。王政昆等［68］首次將外源性MLT 注射于野外中緬樹鼩體內(nèi)，注射MLT 后體溫降低，RMR、NST、肝臟和BAT 的線粒體蛋白含量、線粒體呼吸和COX 活性均顯著增加，證明MLT 參與了中緬樹鼩的產(chǎn)熱調(diào)節(jié)。而后的研究又證實(shí)注射MLT 后中緬樹鼩的體重、能量攝入、COX 和甲狀腺素5'-脫碘酶的活性、UCP1、血清T3和TSH 的含量會(huì)顯著增加［69］。使用不同劑量的去甲腎上腺素（NE）對(duì)中緬樹鼩NST誘導(dǎo)時(shí)，結(jié)果并無(wú)顯著性差異，顯示不同的注射劑量均可誘導(dǎo)最大NST，但注射高劑量NE 時(shí)體溫明顯升高［70］。分別注射β3-腎上腺能受體（β3-adrenergic receptor，β3-AR）特異性激動(dòng)劑BRL37344 和NE 刺激中緬樹鼩時(shí)，前者所誘導(dǎo)的NST 顯著低于后者，說(shuō)明BAT 中可能存在β3-AR，腎上腺能受體通路也是影響中緬樹鼩適應(yīng)性產(chǎn)熱的因素之一［71］。

2.2.5 季節(jié)性變化

小型哺乳動(dòng)物隨著季節(jié)性的變化，通過(guò)不斷調(diào)整生理生態(tài)特征來(lái)維持自身的體重和體溫的穩(wěn)態(tài)平衡，對(duì)生存繁殖和能量代謝有著重要影響［72］。對(duì)四季中緬樹鼩的體重、體脂、血清瘦素和下丘腦中NPY、POMC和CART的含量測(cè)定，反映出血清瘦素和下丘腦NPY 在中緬樹鼩季節(jié)性體重調(diào)節(jié)起一定的作用［73］。季節(jié)性變化使中緬樹鼩的RMR、NST、BAT 和WAT 質(zhì)量、攝食量、甲狀腺素T3含量、胰島素和瘦素水平以及PRDM16和BMP7的基因表達(dá)量均有顯著的季節(jié)性差異［74-75］。

2.2.6 來(lái)源

不同來(lái)源中緬樹鼩的生理指標(biāo)有所區(qū)別，如人工繁育個(gè)體中的肌酸激酶、肌鈣蛋白Ⅰ、果糖胺的離散程度降低，但反映肝臟功能和心臟情況的總膽汁酸、低密度脂蛋白膽固醇的離散程度擴(kuò)大［76］。Lu等［77］通過(guò)對(duì)野生和馴化樹鼩miRNA-Seq 分析，表明差異表達(dá)的miRNA 與ECM 受體、磷脂酰肌醇信號(hào)系統(tǒng)、蛋白質(zhì)消化和吸收、肌醇磷酸代謝、賴氨酸和脂肪酸的降解有關(guān)，確定了一些候選的miRNA 調(diào)節(jié)的馴化基因，這些基因可能是區(qū)分人工馴化樹鼩和野生樹鼩的一些表型特征的基礎(chǔ)。

3 脂肪組織

哺乳動(dòng)物的脂肪組織在能量穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用，主要分為WAT 和BAT［78］。中緬樹鼩的WAT 和BAT 在糖代謝、氨基酸代謝、脂質(zhì)代謝和核苷酸代謝等多種代謝途徑上存在顯著差異，與2種組織的不同生物學(xué)作用密切相關(guān)［79］。近年來(lái)發(fā)現(xiàn)了另一種由WAT 誘導(dǎo)的脂肪組織，稱為“米色脂肪組織”［80］。米色脂肪細(xì)胞的形態(tài)與褐色脂肪細(xì)胞相似，能在冷馴化或激素的刺激下使UCP1 的表達(dá)升高［81］。分別對(duì)冷馴化和高脂高糖食物條件下中緬樹鼩的WAT 和BAT 的組織細(xì)胞進(jìn)行不同類型的染色切片（蘇木素-伊紅染色、免疫組織化學(xué)染色、免疫熒光染色）對(duì)比，發(fā)現(xiàn)腹部皮下WAT 形態(tài)發(fā)生變化，產(chǎn)生了一些UCP1 表達(dá)的米色脂肪細(xì)胞［82-83］。首次運(yùn)用正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像技術(shù)分別對(duì)冷馴化和高脂高糖條件下中緬樹鼩的脂肪組織進(jìn)行掃描分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)平均輻射值顯著升高［84-85］；運(yùn)用流式細(xì)胞術(shù)分別對(duì)冷馴化條件下和不同季節(jié)中緬樹鼩的脂肪細(xì)胞進(jìn)行分析，在低溫條件下BAT組織增生、產(chǎn)熱活性增強(qiáng)，還誘導(dǎo)WAT 中米色脂肪細(xì)胞的出現(xiàn)［86-87］。冬季中緬樹鼩的WAT 表現(xiàn)出米色脂肪細(xì)胞的特征性外觀，包括較小的多室脂滴和顏色較深等，通過(guò)誘導(dǎo)WAT 的“褐變”產(chǎn)生米色脂肪細(xì)胞，以彌補(bǔ)冬季寒冷誘導(dǎo)的BAT中NST的不足［88］。

4 形態(tài)學(xué)

4.1 骨骼

身體和頭骨形態(tài)作為小型哺乳動(dòng)物的重要表型特征［89］，環(huán)境因素產(chǎn)生的影響十分明顯［90］。賈婷等［91］率先采用幾何形態(tài)測(cè)量法對(duì)中緬樹鼩的頭骨形態(tài)進(jìn)行了形態(tài)學(xué)計(jì)量測(cè)定，顯示滇中高原和橫斷山區(qū)中緬樹鼩的頭骨側(cè)面和下頜側(cè)面有明顯差異，鼻骨和臼齒是形變集中區(qū)域。經(jīng)多維尺度分析不同地區(qū)間（云南、貴州、廣西）中緬樹鼩的頭骨和臼齒形態(tài)與環(huán)境的關(guān)系，僅在種群水平有地區(qū)差異，反映了其對(duì)特定生態(tài)環(huán)境的形態(tài)適應(yīng)［92］。擴(kuò)大采樣范圍至全國(guó)分布區(qū)（云南、貴州、廣西、四川、海南），更進(jìn)一步證實(shí)地區(qū)間中緬樹鼩頭骨形態(tài)的顯著差異性，可能與其環(huán)境海拔和地理阻隔等因素相關(guān)［93-94］。中緬樹鼩頭骨形態(tài)（顱全長(zhǎng)、吻長(zhǎng)、齒長(zhǎng)等）與馬來(lái)樹鼩（T.glis）有極顯著的差異，試驗(yàn)結(jié)果從形態(tài)學(xué)角度證實(shí)中緬樹鼩是獨(dú)立種而不是馬來(lái)樹鼩的亞種［95］。

4.2 消化道與肥滿度

對(duì)中緬樹鼩消化道形態(tài)的研究大致從3 個(gè)角度進(jìn)行：（1）季節(jié)，自然環(huán)境下中緬樹鼩的胃和小腸的形態(tài)特征具有季節(jié)性差異，冬季和夏季環(huán)境溫度和食物資源的變化能夠引起消化道長(zhǎng)度和質(zhì)量的調(diào)節(jié)，以適應(yīng)自身生存的能量需求［96］。（2）地區(qū)，通過(guò)對(duì)中國(guó)12 個(gè)不同地區(qū)中緬樹鼩的消化道形態(tài)測(cè)定，證實(shí)了其消化道形態(tài)具有顯著的地區(qū)差異性，是棲息地環(huán)境不同導(dǎo)致［97］。（3）來(lái)源，主要包括實(shí)驗(yàn)室馴化、實(shí)驗(yàn)室繁殖和野外自然環(huán)境3 種來(lái)源，野外的生存環(huán)境與實(shí)驗(yàn)室的飼養(yǎng)環(huán)境截然不同，消化道形態(tài)也有差異［98］。

肥滿度能夠反映野生動(dòng)物對(duì)棲息地環(huán)境的適應(yīng)情況［99］。高文榮等［100］對(duì)中緬樹鼩的肥滿度進(jìn)行了多個(gè)因素的影響研究，發(fā)現(xiàn)中緬樹鼩的性別與年齡不是影響肥滿度的主要因素，而季節(jié)（冬季＞秋季＞春季＞夏季）和食物資源豐富度的變化對(duì)肥滿度的影響極其顯著。不同地區(qū)的肥滿度也有顯著差異，其原因依然為野外食物資源的波動(dòng)［97］。

5 組學(xué)

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，分子生物學(xué)和生理生態(tài)學(xué)的交叉研究已經(jīng)成為必然趨勢(shì)。目前，已經(jīng)分別對(duì)中緬樹鼩不同的基因序列如UCP2［101］、Klf4、Sox2和c-Myc［102］、UCP1［103］、NPY、POMC、CART［104］、PRDM16、BMP7、PPARα、COX Ⅱ、PGC-1α［105］、主要組織相容性復(fù)合體（MHC）［106］、黑色素皮質(zhì)激素受體1基因（Mc1r）［107］、Cyt b［108］進(jìn)行了系列擴(kuò)增與遺傳分析，試驗(yàn)結(jié)果為物種分類和生態(tài)適應(yīng)提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)能夠在組織、細(xì)胞或器官水平上對(duì)蛋白質(zhì)表達(dá)進(jìn)行大規(guī)模分析，Li 等［109］首次描述了中緬樹鼩肝臟和骨骼肌蛋白質(zhì)組的特征，中緬樹鼩與靈長(zhǎng)類動(dòng)物（人類）的關(guān)系比與大鼠（小鼠和大鼠）的關(guān)系更為密切。代謝組學(xué)用以分析和模擬環(huán)境因素對(duì)動(dòng)物生理適應(yīng)的代謝反應(yīng)［110］，對(duì)于中緬樹鼩的環(huán)境代謝組學(xué)研究已于近年開展，證實(shí)中緬樹鼩能夠通過(guò)調(diào)節(jié)血清和肝臟中不同代謝通路如三羧酸循環(huán)、糖酵解、脂類代謝和氨基酸代謝的代謝物濃度，以適應(yīng)不同地區(qū)的環(huán)境溫度和海拔的變化［111-112］。在冷馴化條件下測(cè)定中緬樹鼩WAT 和BAT 中的代謝產(chǎn)物含量，結(jié)果與地區(qū)間代謝產(chǎn)物的變化結(jié)果類似，不同的差異代謝物的含量變化較為顯著，進(jìn)一步證明中緬樹鼩也可通過(guò)調(diào)節(jié)脂肪組織的代謝物水平適應(yīng)環(huán)境溫度的變化［113］。轉(zhuǎn)錄組學(xué)隨著高通量測(cè)序技術(shù)的快速發(fā)展而逐漸成為差異表達(dá)基因分析的主要研究方法［114］。中緬樹鼩在冷馴化條件下，BAT 中的基因表達(dá)會(huì)發(fā)生顯著的變化，通過(guò)篩選，與胰島素和甲狀腺激素信號(hào)通路相關(guān)的候選差異表達(dá)基因主要有磷酸肌醇依賴性蛋白激酶1、絲氨酸蘇氨酸蛋白激酶B、乙酰輔酶A 羧化酶α、溶質(zhì)載體家族2基因和甲狀腺激素β受體基因等，氧化磷酸化途徑中的基因表達(dá)上調(diào)，大多數(shù)與脂質(zhì)代謝途徑相關(guān)的基因表達(dá)下調(diào)，促進(jìn)其能量消耗和產(chǎn)熱，這為中緬樹鼩應(yīng)對(duì)寒冷環(huán)境的適應(yīng)機(jī)制提出了新的思路［115-116］?；蚪M研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)高海拔中緬樹鼩的嗅覺(jué)相關(guān)基因被選擇性地消除，這一結(jié)果與人類的嗅覺(jué)研究結(jié)果相似，進(jìn)一步支持利用中緬樹鼩作為模型動(dòng)物替代靈長(zhǎng)類動(dòng)物研究人類疾?。?5］。

6 化學(xué)通訊

不同來(lái)源（野生、實(shí)驗(yàn)室馴化、實(shí)驗(yàn)室繁殖）、不同性別、不同生理時(shí)期（動(dòng)情期、懷孕期、哺乳期）、不同親屬關(guān)系中緬樹鼩尿液中的化學(xué)組分和濃度都有所不同，均有特殊性揮發(fā)性化學(xué)成分的存在，說(shuō)明尿液中含有生殖狀態(tài)和個(gè)體識(shí)別的編碼信息［117-121］。對(duì)雌性中緬樹鼩的雌二醇、孕酮和睪酮等性激素水平測(cè)定，發(fā)現(xiàn)不同來(lái)源及不同生理時(shí)期中緬樹鼩的性激素含量有顯著差異，馴養(yǎng)能夠造成動(dòng)情力的降低［122］。利用不同生理期雌性中緬樹鼩的尿液作為氣味源，發(fā)現(xiàn)雄性個(gè)體對(duì)處于發(fā)情期或哺乳期尿液氣味的停留時(shí)長(zhǎng)顯著大于孕期個(gè)體，中緬樹鼩可以利用尿液分子進(jìn)行生殖期識(shí)別［117，123］。將尿液、腺體分泌物和糞便分別作為氣味源時(shí)，中緬樹鼩只對(duì)尿液和腺體分泌物有顯著響應(yīng)，糞便僅為純粹的排泄功能；陌生個(gè)體的尿液更為吸引中緬樹鼩，證實(shí)尿液中包含個(gè)體識(shí)別的信息［124］。

7 行為

7.1 行為與生理

侯東敏等［125］對(duì)中緬樹鼩的行為進(jìn)行了室內(nèi)觀察分析，記錄了活動(dòng)、取食、交配、修飾及標(biāo)記等11種行為；親緣行為多表現(xiàn)為嗅尿、嗅糞和嗅陰等［126］。雌性中緬樹鼩有殺嬰食仔的行為，Hou 等［127］首次以視頻格式記錄分析了中緬樹鼩的殺嬰食仔行為的出現(xiàn)及其原因，由觀察結(jié)果推測(cè)殺嬰食仔行為的發(fā)生與營(yíng)養(yǎng)均衡或飲食習(xí)慣有關(guān)，但樣本量偏少，具體的發(fā)生原因還需要通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。中緬樹鼩的活動(dòng)、交配、取食行為表現(xiàn)出晝夜節(jié)律性［125］，親屬與非親屬個(gè)體的取食行為也有明顯的日節(jié)律［128］。對(duì)于野外中緬樹鼩的行為觀測(cè)較少，僅見(jiàn)章迪等［129］利用紅外相機(jī)技術(shù)對(duì)祿勸縣的野外個(gè)體進(jìn)行了活動(dòng)和取食行為的觀測(cè)。

中緬樹鼩的取食行為、活動(dòng)行為和學(xué)習(xí)記憶行為頻率受到交通噪音和光照強(qiáng)度的影響而降低，隨著這些行為的變化，腦中丙二醛、超氧化物歧化酶、乙酰膽堿酯酶和一氧化氮合酶的濃度和活性均同時(shí)產(chǎn)生顯著變化，外界環(huán)境能夠影響中緬樹鼩的認(rèn)知障礙，并引起腦組織不同程度的氧化損傷［130-131］。

7.2 社會(huì)行為

對(duì)中緬樹鼩的社群行為觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，雌性個(gè)體間以極強(qiáng)的忍耐性友好相處，雄性個(gè)體間攻擊行為較為明顯，雌性個(gè)體更傾向于選擇攻擊中具有優(yōu)勢(shì)的雄性個(gè)體進(jìn)行交配繁殖，結(jié)果符合中緬樹鼩單雄配偶系的社會(huì)結(jié)構(gòu)［132］。通過(guò)無(wú)線電追蹤技術(shù)，對(duì)中緬樹鼩的家域進(jìn)行了初步研究，家域受性別影響較小，受季節(jié)影響較大，而大范圍地域的家域研究仍需深入［133］。通過(guò)微衛(wèi)星DNA 標(biāo)記技術(shù)對(duì)中緬樹鼩的婚配制度研究發(fā)現(xiàn)，婚配模式并不是Collins 等［134］所提出的一夫一妻制，可能存在一夫一妻或一夫多妻的多重交配系統(tǒng)［135］；但是通過(guò)睪丸質(zhì)量和大小及婚配類型的相關(guān)性分析，預(yù)測(cè)野外中緬樹鼩依舊是一夫一妻制的婚配制度［136］。

8 結(jié)語(yǔ)與展望

通過(guò)對(duì)中國(guó)中緬樹鼩生理生態(tài)學(xué)30 年來(lái)研究成果的回顧，得出結(jié)論：（1）中緬樹鼩表現(xiàn)出典型熱帶亞熱帶動(dòng)物的生理生態(tài)特征，即體溫較高、熱中性區(qū)窄、基礎(chǔ)代謝率低及對(duì)水分的需求高。（2）環(huán)境低溫是限制中緬樹鼩向北擴(kuò)散的主要因素，云貴川地區(qū)是分布的北線，在擴(kuò)散的過(guò)程中表現(xiàn)出部分適應(yīng)低溫的策略，但是不足以抵御過(guò)低的溫度導(dǎo)致的能量消耗，所以WAT 會(huì)產(chǎn)生“褐變”現(xiàn)象。（3）在冬季或低溫環(huán)境下中緬樹鼩體重會(huì)增加，瘦素含量卻增加，這和橫斷山區(qū)或北方小型哺乳動(dòng)物的變化趨勢(shì)不同，可能代表著熱帶動(dòng)物向北擴(kuò)散過(guò)程中產(chǎn)生的獨(dú)特的適應(yīng)方式。（4）通過(guò)基因組和表型注釋的研究發(fā)現(xiàn)隨著海拔的升高，中緬樹鼩與嗅覺(jué)功能相關(guān)的基因被消除，這與人類的嗅覺(jué)研究結(jié)果相似，進(jìn)一步支持利用中緬樹鼩作為實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛣?dòng)物替代靈長(zhǎng)類進(jìn)行人類疾病的相關(guān)研究。

綜上，對(duì)中緬樹鼩生理生態(tài)學(xué)繼續(xù)深入研究：（1）在溫室效應(yīng)的影響下導(dǎo)致全球溫度帶變化，中緬樹鼩地理分布的北線是否有所提升進(jìn)行深入探討。（2）中緬樹鼩嗅覺(jué)基因隨海拔的升高而被消除，可能和其生存環(huán)境的食物變化有關(guān)，我國(guó)中緬樹鼩的食性和腸道微生物多樣性如何變化有待研究。（3）長(zhǎng)期低溫脅迫是否會(huì)使中緬樹鼩的適應(yīng)策略產(chǎn)生變化，包括多組學(xué)研究和單細(xì)胞組學(xué)研究等。（4）低溫條件下中緬樹鼩的體重和體脂增加是一種獨(dú)特的適應(yīng)策略，是否具有“健康肥胖”現(xiàn)象，并運(yùn)用生理生態(tài)學(xué)方法解釋此現(xiàn)象的發(fā)生。（5）為保證中緬樹鼩動(dòng)物實(shí)驗(yàn)化建模的準(zhǔn)確性，新滇西亞種可能作為野外親本進(jìn)一步培育，但其培育出的封閉群的穩(wěn)定性還有待進(jìn)一步研究。

致謝：在恩師王政昆教授光榮退休之際，特撰此文感謝他30 年來(lái)對(duì)中國(guó)中緬樹鼩生理生態(tài)學(xué)研究事業(yè)的杰出貢獻(xiàn)！感謝30 年來(lái)國(guó)家自然科學(xué)基金委、國(guó)家科技部、云南省科技廳和云南省教育廳相關(guān)項(xiàng)目的資助！同時(shí)向致力于中國(guó)動(dòng)物生理生態(tài)學(xué)的研究工作者致敬！特別感謝Djebbari Ikram 老師對(duì)本文中所涉及英文部分的指導(dǎo)和修改！