克莱姆森,南卡罗来纳州 - 看起来像一个青蛙和蜥蜴之间的交叉,灰色的脸颊蝾螈具有薄,光滑的皮肤和没有肺。两栖动物呼吸通过其皮肤,要生存就必须保持其皮肤湿润。环境条件愈演愈烈或干燥,科学家们想知道这些动物是否以及如何能适应。

研究er holds a salamander in his hand

uedbet官网的研究人员发现,灰颊蜥蜴利用其独特的肢体再生能力迅速降低炎热的影响。
图片来源:科学学院

uedbet官网的研究人员 科学学院 显示首次这些蝾螈居住在南部的阿巴拉契亚山脉使用温度而不是湿度的最佳线索预测环境的变化。显著,研究人员发现,蝾螈居然利用其独特的再生肢体迅速减少炎热的影响的能力。

结果,这在描述 “热线索推动可塑性干燥性在山区火蜥蜴与气候变化的影响,”可能有其他动物和植物,甚至影响。该论文发表在在9月性质的通信。 9。

一个主要的问题,这些蝾螈每一天都是干燥的潜在的致命危险。生物科学副教授 迈克·西尔斯 和他的研究小组已经证明了这些动物通过生理变化调节自己的失水忍受脱水年。但研究人员并没有完全理解他们是怎么做的,直到现在。

“我们先来看看在分子水平上的蝾螈生理相对于环境,”西尔斯说,他的团队进行驯化实验和基因表达分析。 “我们从遗传角度来看,他们是如何做到这一点想通了。”

主要作者 埃里克·里德尔,谁赢得了他在uedbet官网博士学位,2018年,现在是脊椎动物学的加州大学伯克利分校的博物馆博士后学者,收集了来自附近高地,北卡罗来纳州山区约150蝾螈,并带来了他们回到西尔斯的克莱姆森实验室,在那里,他给了他们一个月来适应新的环境。

然后他划分了动物进入将被暴露在他们可能现在或将来经历不同的气候条件下四组。因为动物是夜行动物,他和他的本科助手从潮湿的补液室每天晚上提出的蝾螈到活动室,在那里好几个小时在土壤在露天行走,因为它们暴露于不同层次的温度和湿度。

Photo of Michael Sears and 埃里克·里德尔

迈克尔·西尔斯(左)和埃里克·里德尔领导了这项研究。
图片来源:科学学院

研究者重复该程序在几个星期内,同时还测量山椒如何迅速干燥并它们多少氧气消耗通过计算水汽压亏(VPD)。

“我们发现,蝾螈预期通过使用温度和湿度不晒出的风险,说:”里德尔指出,虽然湿度不脱水率起到一定的作用,它不是动物作为可靠的提示。

里德尔还进行从蝾螈的皮肤组织样本的基因分析,以了解哪些生理变化在那个使动物在自己的身体保持水分,而不是把它通过皮肤蒸发的细胞水平上发生的。

根据里德尔,随着气温的升高,蝾螈能够打破和重建之后的血管网络,在他们的皮肤。 “这个温度敏感的血管再生表明,山椒通过回归和皮肤中的毛细血管床的再生调节失水,”里德尔说。

从长远来看,里德尔说,这种血管发育可能帮助科学家了解蝾螈独特的再生或重新长出四肢,一个模型系统对人类了解再生医学的能力。

“由仅仅关注他们如何重新长出这种单一类型的组织,这些血管,研究人员或许能够理解再生的过程中更好,”里德尔说。

今年秋天,西尔斯计划探个究竟鲵变得更加宽容气温回暖。他和他的学生将在不同高度进行实验,以确定该动物将自愿承受的最高温度。因为温度随海拔变化时,两栖动物将选择具有可接受的温度范围内的高度处。

“最终我们想知道适应动物基因如何对未来气候变化,”西尔斯解释。 “在我们的领域的一个大问题是动物是否能跟上通过进化气候变化的速度。通过,因为我们没有利用这些基因组工具在这项研究中,我们就可以开始回答这些问题的生态。”

除了里德尔,有助于这项研究的西尔斯团队其他成员包括 克里斯蒂娜井生物科学,克莱姆森副教授; 凯利萨穆迪奥康奈尔大学生态学和进化生物学教授;和艾玛罗巴克,一格林内尔学院本科生暑期研究实习。

目前的研究基础上 西尔斯的开创性研究发表于2018年7月,这证明了七种山蝾螈的适应性调整,以不断变化的环境。

研究由美国国家科学基金会的博士论文改进补助金(批准号1601485)和研究经验资助本科生(REU)计划的支持。内容完全是作者的责任,并不一定代表美国国家科学基金会的官方观点。高地生物站提供额外的机会,通过其授权功能于辅助程序来收集数据。