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光照对棕色田鼠活动节律及视觉器官发育的影响

杨艳艳  
【摘要】: 棕色田鼠(Lasiopodomys mandarinus)是华北地区一种重要的农田害鼠,常年营地下洞道生活,其视觉已退化,特殊的地下低氧环境使其进化了特殊的视觉机制。有关地下啮齿动物的视觉研究及视觉退化机制一直是受关注的热点,为了解光照对棕色田鼠的活动节律以及其视觉器官发育的影响,为棕色田鼠的行为生态学、生理生态学等后续研究奠定基础,为探讨啮齿动物在黑暗环境下的视觉调节机制和视觉器官的进化提供依据,本研究应用昆明小鼠(Musmusculus)做对照,对不同光照强度和光周期下两种鼠的节律行为进行比较,测定不同光暗周期下视网膜的发育情况,研究结果如下: 1光质对啮齿动物的行为格局和活动节律的影响。研究以光照强度和鼠种两种因素,在实验室内,利用动物行为监视系统,用焦点动物取样法(focus animal sampling),在20、200、800和1600 Lux 4个水平的光照强度下,监测和记录棕色田鼠和昆明小鼠的移动和静止行为,并在实验结束时测定实验动物的体重;在800 Lux光照强度下和12 h中,监测并记录实验动物的行为。结果表明:1)光照强度与鼠种对静止行为存在显著交互作用,棕色田鼠的静止行为与光照强度间存在显著的负相关关系,而昆明小鼠的静止则与光照强度无显著的相关;2)光照强度对两种动物移动行为的影响与静止行为表现方式相反;3)12 h的光暴露条件下,棕色田鼠的相对活动显著强于昆明小鼠;4)光照强度对两种动物体重的影响不同,棕色田鼠体重与光照强度呈正相关关系,昆明小鼠与光照强度呈负相关关系但差异不显著。本研究进一步验证了地面鼠与地下鼠对光照强度适应的差别。 2采用录像观察记录的方法,测定了棕色田鼠和昆明小鼠在不同的光暗周期下的昼夜节律的变化。结果表明:棕色田鼠和昆明小鼠在全黑条件和D/L=12h/12h条件下的昼夜活动节律存在极显著的差异,棕色田鼠在D/L=12h/12h条件下没有活动节律,在全黑条件下具有不严格的活动节律,在D/L=12h/12h条件下的活动强度明显多于全黑条件下的活动强度,休息强度则与活动强度相反;昆明小鼠在D/L=12h/12h和全黑条件下均具有严格的节律性,在D/L=12h/12h条件下的活动强度明显少与全黑条件下的活动强度,休息强度则与活动强度相反。 3通过常规石蜡包埋、制作切片,测定了棕色田鼠和昆明小鼠在不同的光暗周期下出生6d、12d、18d、24d和成年鼠的视网膜的发育变化。结果表明:棕色田鼠和昆明小鼠之间体重、晶状体直径、色素层、核层厚度和视网膜的发育有极显著差异,眼球直径和神经节层细胞密度的发育有显著差异;光周期对外核层细胞密度的发育有显著性影响;鼠种和光周期之间的协同作用对体重和视网膜总厚度的发育有显著性影响。昆明小鼠的视网膜在正常光周期下发育快于黑暗条件下,而棕色田鼠的发育则表现出相反的趋势,研究结果提示光周期对棕色田鼠和昆明小鼠视网膜发育的作用模式是相反的,光可抑制棕色田鼠(地下鼠)的视网膜的发育,但对昆明小鼠(地上鼠)视网膜的发育有促进作用。


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