易(yi)科泰(tai)能(neng)量代謝測(ce)量技術(shu)——鳥(niao)類研究(jiu)案(an)例

代謝是(shi)生(sheng)命活(huo)動中(zhong)所(suo)有生(sheng)物化(hua)學(xue)變化(hua)的(de)總(zong)稱，也(ye)是(shi)生(sheng)命活(huo)動的(de)本質特(te)征和物質基礎。通過研究(jiu)鳥(niao)類的(de)代謝能(neng)夠直(zhi)接反(fan)映能(neng)量代謝的收(shou)支水平，同時也(ye)能(neng)間接反(fan)映出(chu)鳥類的(de)生(sheng)存對(dui)策和對(dui)生(sheng)存環境的適(shi)應(ying)性(xing)，展現鳥(niao)類(lei)與(yu)環境因(yin)素之間的適(shi)應性(xing)關系(xi)，為更(geng)好(hao)地(di)了解鳥類(lei)在(zai)不同環境條(tiao)件(jian)下(xia)的(de)能(neng)量代謝變化(hua)過程及(ji)生(sheng)理(li)、形態(tai)上(shang)的(de)變化(hua)提(ti)供(gong)有效的理(li)論支持(chi)。

案例壹(yi)：

鳥(niao)類的(de)翅膀動(dong)力學(xue)和形態(tai)學(xue)對(dui)飛行空氣(qi)動(dong)力(li)學(xue)有重要影(ying)響(xiang)，但(dan)是(shi)目(mu)前(qian)還(hai)缺(que)乏(fa)將這(zhe)些與(yu)能(neng)量代謝成本聯系起來的(de)研究(jiu)，特(te)別(bie)是(shi)在(zai)形態(tai)學(xue)適(shi)應身(shen)體大小方面。此外(wai)，陸(lu)生(sheng)四足動物(wu)肌肉將(jiang)化(hua)學(xue)能(neng)轉化(hua)為運(yun)動(dong)的(de)效(xiao)率(機械化(hua)學(xue)效(xiao)率)隨身(shen)體質量(liang)的(de)增加而(er)增加，但(dan)這(zhe)種(zhong)關(guan)系(xi)在(zai)飛行脊(ji)椎(zhui)動物中(zhong)尚(shang)未(wei)得到證(zheng)實(shi)。多(duo)倫(lun)多大學(xue)使(shi)用FoxBox能(neng)量代謝系統對(dui)懸(xuan)停蜂(feng)鳥的形態(tai)、運動(dong)和能(neng)量代謝進行研究(jiu)，探索了蜂(feng)鳥翅膀形態(tai)、效率和質量(liang)對(dui)懸(xuan)停代謝率(HMR)的影(ying)響(xiang)。

蜂(feng)鳥翅膀形態(tai)變量和振(zhen)翅頻率與(yu)身(shen)體大小成(cheng)比例，但(dan)翅膀負(fu)重量不隨(sui)身(shen)體大小而(er)變化(hua)，懸(xuan)停飛行效率與(yu)蜂(feng)鳥體重之間存在(zai)正相關關(guan)系(xi)。

參(can)考文獻(xian)：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(an)例二：

熱帶和南溫帶的(de)物種(zhong)生(sheng)長(chang)速(su)率通常比北(bei)溫帶的(de)同類緩(huan)慢(man)，生(sheng)物個(ge)體出(chu)生(sheng)後的(de)生(sheng)長(chang)速(su)率差異巨(ju)大，尤(you)其是(shi)不(bu)同緯度之(zhi)間的生(sheng)物。除(chu)去體重的異速(su)生(sheng)長(chang)外(wai)因(yin)素外(wai)，代謝率被認為是(shi)影(ying)響(xiang)生(sheng)長(chang)率的壹個(ge)關鍵機制(zhi)。美(mei)國(guo)蒙(meng)大拿(na)大學(xue)在(zai)亞利(li)桑那州北(bei)溫帶高(gao)海拔、馬(ma)來西亞(ya)的(de)熱帶中(zhong)海拔、南(nan)非海平面的南(nan)溫帶矮(ai)灌木(mu)地(di)采集(ji)了雀(que)形目(mu)總(zong)計(ji)59種(zhong)436只鳴(ming)禽(qin)雛鳥(niao)，使(shi)用FoxBox能(neng)量代謝系統對(dui)鳴(ming)禽(qin)樣本進行能(neng)量代謝及(ji)生(sheng)長(chang)速(su)率研究(jiu)。

研究(jiu)的(de)三個(ge)緯度的(de)59種(zhong)鳴(ming)禽(qin)的代謝率隨雛鳥體重的增加而(er)增加；對(dui)壹定(ding)體重的鳴(ming)禽(qin)，北(bei)溫帶品(pin)種(zhong)的(de)代謝率明顯(xian)高(gao)於南(nan)溫帶和熱帶品(pin)種(zhong)，此(ci)外(wai)，南(nan)溫帶雛(chu)鳥的(de)代謝率也(ye)略高(gao)於熱帶雛(chu)鳥，但(dan)差異不顯(xian)著(zhu)，能(neng)量代謝解釋了(le)生(sheng)長(chang)速(su)率的緯度差異。

參(can)考文獻(xian)：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(an)例三(san)：

鳥(niao)類的(de)表型(xing)靈活(huo)性(xing)使(shi)鳥類(lei)能(neng)夠適(shi)應不斷變化(hua)的(de)生(sheng)態(tai)環境，現已證(zheng)明(ming)在(zai)壹年(nian)時間中不(bu)同的能(neng)量需(xu)求驅(qu)動(dong)了(le)鳥類的能(neng)量代謝和肌肉(rou)可(ke)塑(su)性(xing)，但(dan)目前(qian)還(hai)不(bu)清(qing)楚是(shi)哪(na)種(zhong)分(fen)子(zi)機(ji)制控(kong)制著(zhe)鳥(niao)類(lei)的這(zhe)種(zhong)機(ji)制(zhi)。美(mei)國(guo)邁阿(e)密大學(xue)生(sheng)物系(xi)科學(xue)家對(dui)灰(hui)貓(mao)嘲(chao)鶇（Dumetella carolinensis）的5個(ge)生(sheng)長(chang)階(jie)段：熱帶越冬(dong)(1月(yue)5-20日)、春(chun)季向北(bei)遷徙(xi)( (4月(yue)30日- 5月(yue)11日)、繁(fan)殖(zhi)(6月(yue)11-27日)、秋季前(qian)遷徙(xi)期(8月(yue)5-15日)和秋季南遷(10月(yue)17日- 10月(yue)3日)進(jin)行了研究(jiu)，在(zai)有機體能(neng)力代謝、組(zu)織器(qi)官(guan)和分(fen)子(zi)水平描述(shu)了(le)候鳥(niao)在(zai)整個(ge)年(nian)度周(zhou)期中(zhong)的(de)表型(xing)變化(hua)，以(yi)闡明影(ying)響(xiang)季節性(xing)代謝靈活(huo)性(xing)的調(tiao)節機制。在(zai)研究(jiu)中(zhong)主要使(shi)用了(le)FoxBox 、MFC-2能(neng)量代謝系統。

拍(pai)攝於美(mei)國(guo)佛(fo)羅(luo)裏(li)達(da)州德雷托(tuo)圖(tu)加斯(si)

參(can)考文獻(xian)：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(an)例四(si)：

城市地(di)區產生(sheng)的高(gao)分(fen)貝人為噪音會對(dui)野生(sheng)動物(wu)產生(sheng)負面影(ying)響(xiang)，長(chang)期暴(bao)露在(zai)噪聲中會導致(zhi)野(ye)生(sheng)動物(wu)生(sheng)理(li)和行為改(gai)變，從(cong)而(er)對(dui)動物(wu)的(de)健康(kang)產生(sheng)強(qiang)烈的影(ying)響(xiang)。例如(ru)，由(you)人為噪音引起的行為變化(hua)（如(ru)親(qin)代撫育質量(liang)）可(ke)能(neng)會改(gai)變雛鳥的發(fa)育，甚(shen)至(zhi)可(ke)能(neng)影(ying)響(xiang)雛(chu)鳥的(de)表型(xing)。法國科學(xue)家對(dui)暴露在(zai)城市交通噪音環境和鄉村(cun)自然(ran)環境中的(de)家麻雀(que)（Passer domesticus）能(neng)量代謝和形態(tai)學(xue)進(jin)行了研究(jiu)，探索了人類(lei)城市噪音對(dui)家麻雀(que)形態(tai)和代謝的影(ying)響(xiang)。

在(zai)該研究(jiu)中(zhong)沒有發(fa)現城市交通噪音對(dui)雛鳥(niao)的(de)形態(tai)學(xue)影(ying)響(xiang)，但(dan)是(shi)發(fa)現受(shou)幹擾(rao)的雛(chu)鳥比未受(shou)幹擾(rao)的雛(chu)鳥擁(yong)有更低的代謝率和質量(liang)調(tiao)整代謝率，噪聲本身(shen)是(shi)壹(yi)種(zhong)特(te)殊的影(ying)響(xiang)，而(er)非通過親(qin)代撫育質量(liang)的(de)間接影(ying)響(xiang)。

參(can)考文獻(xian)：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(bei)京(jing)易(yi)科泰(tai)提(ti)供(gong)專(zhuan)業(ye)的(de)能(neng)量代謝技術研究(jiu)方案(an)，主要包(bao)括鳥(niao)類(lei)能(neng)量代謝、陸生(sheng)動物(wu)能(neng)量代謝、水生(sheng)動物(wu)能(neng)量代謝、人體能(neng)量代謝、動物行為觀測(ce)分(fen)析，微型(xing)植入(ru)式溫度（心(xin)率）自動(dong)記錄(lu)儀(yi)、Thermal-RGB紅外(wai)熱成(cheng)像(xiang)技術運(yun)用方案(an)、以及(ji)RF-O2熒光(guang)光纖(xian)血氧測(ce)量單(dan)元等(deng)技(ji)術，解決各(ge)種(zhong)模型(xing)動物的體溫與(yu)能(neng)量代謝研究(jiu)。