全球气候变化背景下,水位干涸速率严重影响变态后两栖动物的形态表型和变态时长,但对其生理特征和免疫功能的适应性改变所知甚少。本研究以静水水域同域分布的中华蟾蜍(Bufo gargarizans)和黑斑侧褶蛙(Pelophylax nigromaculatus)37期蝌蚪为研究对象,以水位恒定组为对照组,对两种两栖动物37期蝌蚪分别进行快速、中速和慢速干涸处理,统计了从37期发育至42期和46期的变态时长及平均变态存活率,测定了46期幼蟾和幼蛙的身体和内脏器官大小、对植物血凝素(Phytohemagglutinin,PHA-P)的反应、各型白细胞百分比以及嗜中性粒细胞与淋巴细胞的比值(Ratio of neutrophils to lymphocytes,N/L的比值)的变化。结果显示:1.中华蟾蜍和黑斑侧褶蛙蝌蚪的变态时长和平均变态存活率存在种间差异。中华蟾蜍自37期变态至42期和46期的时长均在对照组最长,对照组显著长于快速、中速和慢速干涸组,各组的平均变态存活率均达95%以上;黑斑侧褶蛙蝌蚪变态存活率处于72.5%～90.8%之间,其中对照组为最高,快速干涸组最低。2.幼蟾和幼蛙的身体和内脏器官大小对水位变化有不同的响应。幼蟾的身体和内脏器官大小均无明显的组间差异,但幼蛙对照组和慢速干涸组的体重和体长均显著高于中速和快速干涸组,快速干涸组的体重与体长的比值、体宽、胴体湿重以及肺和脂肪体的湿重系数均处于最低水平。3.幼蟾和幼蛙对PHA-P的反应的最大反应值的出现时间点相同,都见于注射后3 h,但反应模式不同。幼蟾快速干涸组和中速干涸组对PHA-P的反应的最大反应值均显著高于慢速干涸组和对照组,而幼蛙中速和慢速干涸组均显著高于对照组,且快速干涸组与其他各组均无显著的组间差异。4.幼蟾和幼蛙各型白细胞的形态特征相似,未见明显改变。随水位干涸速率加快,幼蟾血液中嗜中性粒细胞和嗜酸性粒细胞百分比及N/L的比值增加,但淋巴细胞百分比降低;幼蛙嗜中性粒细胞百分比和N/L的比值增加,但单核细胞百分比降低。综上所述,当面临水位变浅风险时,两种两栖动物的蝌蚪变态发育进程均明显加速,发育出较小的个体,并以下降的细胞介导的免疫能力和升高的应激反应作为代价,可能不利于幼蟾和幼蛙的未来存活。此外,黑斑侧褶蛙蝌蚪对水位变化的敏感度高于中华蟾蜍蝌蚪,前者的形态表型和免疫功能更易于受水位波动的影响,可能与其生存环境和生活史特征有关,但其机制性基础仍需进一步研究。本研究比较了两种两栖动物蝌蚪适应水位变化的形态表型,探究了水陆环境转换过程变态速率加快的生理代价,对推进两栖动物免疫生态学研究向纵深发展有积极意义,也可为蛙蟾类健康养殖提供理论依据。
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