FoxBox便(bian)攜式(shi)動物能(neng)量(liang)代(dai)謝(xie)測量系(xi)統(tong)應(ying)用(yong)於(yu)爬(pa)行類動物能(neng)量(liang)代(dai)謝(xie)研(yan)究

    便(bian)攜式(shi)能(neng)量(liang)代(dai)謝(xie)測量系(xi)統(tong)（或(huo)稱為呼吸(xi)代(dai)謝(xie)儀(yi)）集氣(qi)體分析(xi)儀、流速發生(sheng)與控制監(jian)測裝置(zhi)、參(can)數(shu)設(she)置、數據信號輸出與存儲(chu)，環(huan)境(jing)監(jian)測單(dan)元(yuan)等於壹個便(bian)攜箱(xiang)體內，是(shi)世界上(shang)壹(yi)款(kuan)科研級便(bian)攜式(shi)能(neng)量(liang)代(dai)謝(xie)測量儀(yi)，廣泛(fan)用(yong)於(yu)動(dong)物、土壤(rang)、以(yi)及農產(chan)品(pin)的(de)耗(hao)氧(yang)量、二(er)氧化(hua)碳(tan)產(chan)量，呼吸(xi)商(shang)等測量，並(bing)發表了(le)大量的(de)創(chuang)新型科學論文。

    近(jin)日(ri)，北京易科泰生(sheng)態技(ji)術有(you)限公司(si)在(zai)溫(wen)州(zhou)大學生(sheng)命(ming)與環(huan)境學(xue)院安(an)裝驗(yan)收(shou)壹(yi)套(tao)Foxbox便(bian)攜式(shi)能(neng)量(liang)代(dai)謝(xie)儀(yi)，用(yong)於(yu)不(bu)同環境(jing)條(tiao)件下(xia)實(shi)驗(yan)室(shi)和野外蜥蜴、烏龜等(deng)變溫動(dong)物的(de)能(neng)量(liang)消(xiao)耗(hao)監(jian)測，研究動物的(de)能(neng)量(liang)分配(pei)投(tou)資在其(qi)健康(kang)和壽命(ming)研(yan)究中(zhong)的(de)進化(hua)生(sheng)理學(xue)機制(zhi)，進而(er)為人類健康(kang)福祉提供技(ji)術支撐。

參(can)考(kao)案例

1. Gvozdik, Lumir, Kratochvil, et al. An energetic perspective on tissue regeneration: The costs of tail autotomy in growing geckos[J]. Comparative biochemistry and physiology, Part A. Molecular and integrative physiology, 2017.

壁(bi)虎尾部(bu)自(zi)體(ti)切除(chu)是壹(yi)種(zhong)關(guan)鍵(jian)的(de)抗(kang)刺(ci)激性(xing)反應(ying)，它大大提高了(le)個體的(de)生(sheng)存能(neng)力，但同時(shi)也損(sun)害了(le)運動性(xing)能(neng)，犧(xi)牲了(le)能(neng)量(liang)儲(chu)存，並誘(you)發更(geng)高的(de)負擔。尾部(bu)自(zi)體(ti)切除(chu)的(de)潛在(zai)成本包(bao)括(kuo)能(neng)量(liang)分配(pei)和代(dai)謝(xie)率的(de)變化(hua)，特(te)別是(shi)在生(sheng)長發育(yu)期中(zhong)，它們的(de)能(neng)量(liang)主要投(tou)資於體(ti)細胞(bao)生(sheng)長。

文中(zhong)使(shi)用(yong)Foxbox4通道(dao)系(xi)統(tong)測量壁(bi)虎斷尾後不(bu)同天數27攝氏(shi)度時(shi)的(de)靜息(xi)代(dai)謝(xie)率，整個實驗(yan)過程(cheng)中(zhong)采用(yong)PUSH（開放推氣(qi)）測量模(mo)式，部(bu)分測量結(jie)果見Fig.3.

2. Kouyoumdjian L , Gangloff E J , et al. Transplanting gravid lizards to high elevation alters maternal and embryonic oxygen physiology, but not reproductive success or hatchling phenotype[J]. Journal of Experimental Biology, 2019, 222(14):jeb.206839.

溫度(du)升高開放了以前荒(huang)涼(liang)的(de)棲(qi)息地(di)，如(ru)高海(hai)拔地(di)區(qu)，可能(neng)為許多生(sheng)物提供避難(nan)所(suo)。陸生(sheng)熱脊椎動物，如(ru)非鳥類爬行動物，對環境(jing)溫(wen)度的(de)變化(hua)敏(min)感，並表現(xian)出大量的(de)代(dai)謝(xie)可塑(su)性(xing)。因此(ci)，它們提供了*的(de)模(mo)型來(lai)了解(jie)氣(qi)候變化(hua)在(zai)地(di)理尺(chi)度(du)上的(de)影響。

從生(sheng)理上(shang)講(jiang)，向(xiang)高海(hai)拔地(di)遷(qian)移(yi)的(de)壹個潛在(zai)制(zhi)約因(yin)素(su)是(shi)高海(hai)拔地(di)區(qu)氧(yang)氣(qi)部分壓(ya)力的(de)降(jiang)低(di)，這會導(dao)致(zhi)高海(hai)拔缺氧(yang)。這種(zhong)現(xian)象給各(ge)種(zhong)生(sheng)物體(ti)帶來了(le)重(zhong)要的(de)生(sheng)理挑(tiao)戰(zhan)。在某些情況(kuang)下，氧(yang)氣(qi)限制可能(neng)導(dao)致新陳代(dai)謝(xie)下(xia)降(jiang)，生(sheng)長減(jian)少，孵化(hua)生(sheng)存率降(jiang)低(di)。這些早(zao)期發(fa)育(yu)效應(ying)可以持(chi)續(xu)到晚(wan)年的(de)表型(xing)。

文中(zhong)使(shi)用(yong)Foxbox測量蜥(xi)蜴在(zai)孕期及產(chan)卵後32°C的(de)靜息(xi)代(dai)謝(xie)率，整個實驗(yan)過程(cheng)中(zhong)采用(yong)PULL（開放拉氣(qi)）測量模(mo)式，部(bu)分結(jie)果見Fig5B。

3. Gangloff, E. J., Schwartz, T. S., Klabacka, R., Huebschman, N., Liu, A.-Y., & Bronikowski, A. M. (2020). Mitochondria as central characters in a complex narrative: Linking genomics, energetics, and pace-of-life in natural populations of garter snakes. Experimental Gerontology, 110967.

作為生(sheng)理過程(cheng)的(de)起(qi)搏(bo)器(qi)，代(dai)謝(xie)率的(de)變化(hua)可以決(jue)定(ding)能(neng)量(liang)權衡的(de)性(xing)狀，從而(er)推動(dong)生(sheng)命(ming)史特(te)征的(de)變化(hua)。反過來(lai)，這種(zhong)代(dai)謝(xie)性(xing)能(neng)和生(sheng)命(ming)史的(de)變化(hua)可以對壽命(ming)和終身(shen)健康(kang)產(chan)生(sheng)深遠(yuan)的(de)影響。因(yin)此(ci)，代(dai)謝(xie)率變化(hua)的(de)程(cheng)度是(shi)由(you)於表型(xing)可塑(su)性(xing)或固(gu)定(ding)的(de)基因(yin)差異在個人或(huo)群體之(zhi)間可能(neng)由(you)自(zi)然(ran)選(xuan)擇(ze)塑(su)造(zao)。

本文首先(xian)提出(chu)了(le)壹個上述框(kuang)架(jia)，描(miao)述了(le)線(xian)粒體(ti)在(zai)連(lian)接(jie)環(huan)境(jing)、基(ji)因組、生(sheng)理和衰老(lao)變異的(de)過程(cheng)中(zhong)的(de)核心(xin)作(zuo)用(yong)。然(ran)後，對上述這些關(guan)系(xi)進行測試(shi)：與緩(huan)慢(man)生(sheng)長、晚繁(fan)殖和緩(huan)慢(man)衰老(lao)的(de)蛇類相比(bi)，束(shu)帶蛇（Thamnophis elegans）種(zhong)群表現(xian)出極(ji)其(qi)不(bu)同的(de)生(sheng)命(ming)史策(ce)略(lve)—快速(su)生(sheng)長、早(zao)期繁(fan)殖和快速(su)衰老(lao)。通過細胞(bao)呼吸(xi)，個體呼吸(xi)代(dai)謝(xie)以(yi)及基因(yin)數(shu)據集合(he)進壹(yi)步(bu)描(miao)述生(sheng)物組(zu)織(zhi)各(ge)層次(ci)之間的(de)變異如(ru)何在這個通用(yong)框(kuang)架(jia)中(zhong)相(xiang)互作(zuo)用(yong)，以(yi)及這如(ru)何導致出現(xian)不(bu)同的(de)生(sheng)命(ming)歷史生(sheng)態型(xing)，這些生(sheng)態類型在(zai)老化(hua)和壽命(ming)上(shang)各(ge)不(bu)相(xiang)同。部分結(jie)果如(ru)下(xia)圖A和B。