科学网—科研进展：夜间人造光可影响鸟类的基础代谢产热和肠道微生物
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2025-6-16 17:19
| 个人分类: 科普随笔 | 系统分类: 科研笔记
科研进展：夜间人造光可影响鸟类的基础代谢产热和肠道微生物
王德华
光周期在调节动物的生理与行为过程中发挥着关键作用。随着城市化进程加快，夜间人造光已成为全球增长最快的环境污染源之一，对动物的多种生理过程产生重要影响。具有不同生活史特征的物种可能对夜间人造光（ artificial light at night, ALAN ）诱导的代谢变化表现出差异性响应，但其潜在的生理机制仍不明确。
我们最近的一项研究以 “Effects of artificial light at night on basal thermogenesis and gut microbiota in two small passerine birds”为题，在线发表在Journal of Experimental Biology 期刊上。 研究发现， ALAN 对具有不同生活史特征的两种鸟类 —— 斑胸草雀（ Taeniopygia guttata ）和白腰文鸟（ Lonchura striata domestica ）的基础代谢产热的影响具有中间差异，这种差异性响应在分子、生化及整体代谢水平均有体现，并且与肠道微生物群的变化密切相关（图 1 ）。
经过 28 天的 ALAN 处理，斑胸草雀的基础代谢率（ basal metabolic rate, BMR ）显著降低，能量收支未发生显著变化；而白腰文鸟的 BMR 保持稳定，能量收支和体重显著增加 。
斑胸草雀 BMR 下降与甲状腺激素信号通路的抑制密切相关，其血清 T3 水平降低，下丘脑 Dio2 基因表达上调，同时肌肉中产热相关标志物（ avUCP 、 S4R 、 Cs ）表达均下降，提示 ALAN 主要通过影响线粒体质子漏调控斑胸草雀的基础产热。相比之下，白腰文鸟在 ALAN 暴露期间上述指标均保持相对稳定 。这一结果揭示了具有不同生活史特征的鸟类在面对 ALAN 干扰时采用了差异化的能量代谢调控途径，反映出宿主生理适应策略的多样性。
两种鸟类 ALAN 处理后，斑胸草雀肠道微生物的多样性明显下降。进一步分析发现，与炎症相关的菌群如 Campilobacterota 、 Spirochaetota 等相对丰度升高，而与能量吸收密切相关的菌群如 Firmicutes 、 Bacteroidota 等则减少，并且与产热生理指标呈正相关关系，表明肠道微生物参与了基础产热的调控。白腰文鸟的肠道微生物群落则未见明显变化 。
山东大学生命科学学院博士研究生徐瑞萍为论文第一作者，博士后顾晨、助理研究员王新星，博士研究生邹德生和常宏磊，硕士研究生王通等参与了本项研究工作。温州大学柳劲松教授、硕士研究生贺兴蓉和黄珂在相关指标测定和论文修改过程中提供了重要支持和帮助。本研究得到了山东大学生命科学学院双一流学科建设基金、山东大学学科发展基金和国家自然科学基金等项目的支持。
文章链接 ： https://doi: 10.1242/jeb.250060
Xu R, Gu C, Wang X, Zou D, Wang T, Chang H, He X, Huang K, Liu J, Wang D. Effects of artificial light at night on basal thermogenesis and gut microbiota in two small passerine birds. J Exp Biol, 2025.
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