野外动物代谢率测量-便携式多功能能量代谢测量仪应用场景及案例

       FMS便携式能量代谢测量仪作为一款高度轻便的多功能能量代谢测量仪，可随身携带到户外任何场景下随时随地进行自动化的多物种能量代谢测试。例如可对城市郊区、农田、动物园、热带雨林、荒漠及沙漠，以及高海拔、南北极野外环境等各种环境捕捉动物或原位进行动物能量代谢测试。常见的测试动物如松鼠、蛇、蜥蜴、青蛙、蝴蝶、鸟类、啮齿类、灵长类等。下图为德国明斯特大学Dr Rebecca Rimbach博士进行田鼠和松鼠研究使用的动物生理表型研究设备。

 仪器组成：FMS便携式多功能能量代谢测量仪、电池包、自制温控箱。

       Dr Rebecca Rimbach博士早在求学期间就使用了Foxbox便携式动物呼吸代谢仪搭建了自动化的多通道能量代谢测量仪器方案，并发表了多篇研究成果。部分案例如下：

       案例1  不同季节条纹小鼠甲状腺激素水平与静息代谢率（RMR）研究

       为了应对食物供应和环境温度的变化，许多动物的生理机能表现出季节性适应。实验室研究表明，甲状腺激素参与新陈代谢的调节，当个体的能量平衡受到损害时，它们的调节功能尤为重要。文中作者在南非Goegap自然保护区研究了3只生活在半干旱环境中的非洲条纹小鼠（Rhabdomys pumilio）的三碘甲状腺原氨酸（T3）水平、静息代谢率（RMR）和两种能量平衡生理标志物（血糖和酮体）的季节性变化。

    T₃水平在潮湿季节与RMR之间存在负相关关系，而不是预测的正相关关系，而在旱季则没有关系。旱季RMR降低和T3水平降低可能反映了在粮食资源稀缺时减少能量消耗的适应机制。

       案例2  栖息在冬季降雨沙漠中的啮齿动物能量消耗的季节性变化

       同样在南非Goegap自然保护区，该作者采用与实时能量代谢测量技术相互补的双标水技术监测了69只条纹小鼠的日代谢率（DEE）和静息代谢率（RMR），如下图所示：

       条纹小鼠在食物稀缺的旱季使用多种机制降低了它们的DEE，特别是RMR的降低，并减少了整体体力活动。这项研究表明，在试图理解动物如何应对恶劣环境时，考虑几个环境因素以及它们是否同时增加或减少强度（这里以食物供应和环境温度Ta为例）可能很重要。因此，由于气候变化而暴露在更恶劣环境中的动物可能能够采用不同的应对机制，这些机制必须同时进行研究，并且在何种程度上对变化的适应能力会崩溃将是物种特有的。

参考文献：

[1] Rebecca Rimbach.,Neville Pillay,Carsten Schradin. Correction: Both thyroid hormone levels and resting metabolic rate decrease in African striped mice when food availability decreases (doi: 10.1242/jeb.151449). Journal of Experimental Biology (2018) 221, jeb185363. doi:10.1242/jeb.185363

[2] Rimbach, R., Blanc, S., Zahariev, A.et al. Seasonal variation in energy expenditure in a rodent inhabiting a winter-rainfall desert. J Comp Physiol B 188,877–888(2018).