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大便中发现的激素代谢物为研究人员提供了有关鲸鱼压力的新见解

俄勒冈州立大学的一项新研究显示,船尾标本是监测灰鲸繁殖,压力和其他生理反应的有效,非侵入性工具。OSU海洋巨型动物实验室地理空间生态学的研究人员在2016年至2018年期间从俄勒冈州沿海的北太平洋东部灰鲸收集了158粪便(俗称便便)样本,并使用这些样本评估内分泌水平并建立压力和繁殖的激素基线在动物中。

该研究被认为是东太平洋灰鲸首次使用粪便样本作为内分泌评估工具。OSU海洋哺乳动物研究所副教授,GEMM实验室主任Leigh Torres说,粪便样品可以无创方式提供有关鲸鱼健康的广泛重要信息。

托雷斯说:“了解鲸鱼生理对评估人类活动如何影响鲸鱼非常重要。” “但是研究鲸类生理学确实非常困难。您无法观察到大多数生理反应。也不能只是问鲸鱼:您是否感到压力大?所以我们必须发挥创造力。”

研究结果发表在本月的“保护生理学”杂志上。该论文的主要作者是Leila Soledade Lemos,她最近在俄勒冈州立州渔业与野生动植物系完成了博士学位,并在GEMM实验室与Torres一起工作。Lemos现在是佛罗里达国际大学的博士后研究员。

大多数灰鲸从墨西哥的繁殖地迁移到阿拉斯加和俄罗斯之间的白令海和楚科奇海的觅食地,在那里度过夏天。托雷斯和她的团队研究了一群不同的灰鲸,称为太平洋海岸饲养小组,他们在夏季的几个月里在俄勒冈州沿海水域以及加利福尼亚北部,华盛顿和加拿大南部进行饲养。

自2016年以来,托雷斯和她的研究团队一直在对该种群进行观察和年度“健康检查”。当他们从船上或通过无人驾驶飞机发现大便鲸时,他们会跟随动物的尾巴并使用网来捕获样本。无人机还用于捕获鲸鱼的图像,从而使研究人员可以监视动物的身体状况和行为。

研究人员使用收集到的粪便样本分析了四种激素代谢物:两种生殖激素;两种激素。压力荷尔蒙;和甲状腺,这可能表明与营养有关的压力。

利用这些数据,研究人员能够观察激素如何随鲸的年龄和性别而波动,并确定鲸的生命不同周期(包括怀孕期间)的基线激素水平。

莱莫斯说:“这是了解荷尔蒙在鲸鱼的整个生命周期和压力下如何变化的第一步。” “它帮助我们建立激素水平的基线和范围。”

研究人员还能够记录特定鲸鱼的压力事件。他们在有记录的螺旋桨或船只撞击伤害后24小时内,从鲸鱼中收集了粪便样本。受伤后收集的粪便样品显示应激激素水平猛增,几乎是前一天未受伤的鲸鱼应激水平的三倍。

研究人员还从一名成熟的雄性动物身上采集了粪便样本,该雄性动物与另一头雄性鲸鱼发生竞争性生殖行为。鲸鱼的睾丸激素水平很高,可能反映了成年育种雄性的典型激素水平。托雷斯说,研究人员将粪便样品与特定的鲸鱼联系起来的能力为数据提供了重要的背景信息,以帮助理解是什么驱动了激素的变化。

在过去的两个夏天,研究人员继续收集粪便样本,并将继续分析激素,作为他们在鲸鱼健康领域更广泛研究的一部分。

托雷斯说,研究人员的最终目标是了解人类产生的海洋噪声的变化如何影响鲸鱼的健康。粪便样品的分析正在成为一种重要的新工具,用于了解不同的应激源如何影响鲸鱼的生理。他们还希望利用内分泌信息更好地了解营养和饮食变化对整体鲸鱼健康的作用。

托雷斯说:“我们将激素变化与个体状况联系起来的能力确实是鲸鱼生理学研究的一项重大进步。” “我们今后关于干扰事件影响的所有工作都将在此基础上建立。能够使用这些工具以全面的方式思考鲸鱼的生活真是令人兴奋。”

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