青藏高原和低海拔区树麻雀肾上腺皮质酮应激反应调节机制比较研究

本课题以青藏高原和低海拔区树麻雀（Passer montanus）为研究对象，采用比较生理学方法，从肾上腺皮质酮、皮质酮结合蛋白和皮质酮受体三个层次，分别研究不同环境中树麻雀在繁殖期、换羽期和越冬期肾上腺皮质酮应激反应的季节性变化特征；比较不同环境中树麻雀在同一年生活史阶段肾上腺皮质酮应激反应的异同，阐述树麻雀适应极端环境的特殊激素-行为调节机制；并研究皮质酮与皮质酮结合蛋白、皮质酮受体的相互作用关系，进一步探讨树麻雀作为伴人物种能积极适应各种环境成为广布种和常见种的潜在因素。研究成果对认识青藏高原鸟类适应极端环境的生理和行为策略，揭示动物与生境之间进化与适应机理和生物多样性形成的机制及动力具有重要的科研价值。

青藏高原被誉为“地球第三极”，长期生活在青藏高原上的动物，已进化出最佳的生理生态适应策略。本研究采用比较生理生态学方法，对比青藏高原和低海拔区树麻雀（Passer montanus）的肾上腺皮质酮应激反应、身体形态学指标和生活史策略的特征，并阐述了应激反应中低海拔区树麻雀的下游皮质酮结合蛋白（CBG）与睾酮的变化特征，及其与植物凝集素（PHA）免疫反应相关性，结论如下：.（1）青藏高原树麻雀第二次繁殖与换羽期重叠，此时的应激水平皮质酮均显著高于低海拔种群，表现出显著增强的应激反应；而且下游CBG结合力和糖皮质激素受体（GR）含量显著高于低海拔种群，这一现象可能与此时机体巨大的能量需求有关。在越冬期，青藏高原树麻雀的CBG结合力显著增加，而GR受体含量显著降低，这一模式不同于“低海拔区鸟类增加GR受体含量，增强应激反应的敏感性”的策略。鉴于在越冬期，青藏高原树麻雀面临食物资源短缺、气候寒冷等环境特征，增加产热维持恒温所需的能量需求，此时增加的CBG结合力，减少的GR受体，能降低应激反应的敏感性，有利于避免不必要的能量消耗，能更好地促进自身生存。.（2）青藏高原树麻雀的PHA免疫反应与低海拔种群间没有显著差异，这与青藏高原树麻雀繁殖期的应激适应策略与低海拔种群相似的结论一致，青藏高原树麻雀的其它免疫指标与低海拔区种群是否有显著差异，还有待进一步研究。.（3）青藏高原树麻雀的体重、翅长、跗蹠长显著大于低海拔种群，符合贝格曼定律，这是恒温动物适应寒冷环境的生理生态策略。而翅膀负荷大于低海拔种群，说明青藏高原树麻雀的飞行能力降低，这可能与青藏高原环境类型单一有关。然而，高海拔环境树麻雀的雌鸟具有短而圆的翅尖形状，增强了起飞时的机动性能，而雄鸟无显著相关性，这种性别差异的原因是否和它们对繁殖的能量投入有关尚需深入研究。.（4）以树麻雀为例，首次在鸟类中系统阐述了CBG 直接参与和调节应激反应生理功能。而且低海拔区树麻雀雄鸟在繁殖期的睾酮水平与免疫力呈现显著正相关，该结论不同于“免疫抑制假说”。.（5）发现青藏高原、北极地区极端环境，与北美低海拔地区温和环境中金翅雀属鸟类的肾上腺应激反应均无显著差异，推测近缘种鸟类的应激反应调节机制在进化上具保守性的特征。.研究成果为认识青藏高原鸟类适应极端环境的生理生态适应性策略，揭示青藏高原动物的进化与适应机理提供了系统和详实的理论依据。