Melatonin-鸟类夜行性迁徙的控制机制?

摘要

对许多夜行性迁徙的雀形目鸟类(如莺类、石(艮鸟)类),从平常的日间活动转变为迁徙时期的夜行性活动,需要复杂的生理、行为上的转变。先前的一些研究发现,melatonin,一种与生物节律相关的由松果体分泌的激素,与鸟类的夜行性迁徙有关,但具体的生理、行为机制却不被了解。为了更好的解答这个问题,我们进行了一系列相关的研究,探讨melatonin在鸟类夜行性迁徙中所起的作用。研究选择的两种鸟类分别是夜行性迁徙鸟类(Saxicola torquata),园柳莺(Sylvia borin)。研究所要验证的假说是melatonin浓度的变化是引发夜行性迁徙的起始机制。rn 具体方法是:当实验鸟类处于迁徙性季节(具有频繁的夜间活动),我们实验性提高melatonin的浓度,观察夜行性活动的强度是否有所变化。反之,当这些鸟类处于非迁徙阶段,通过降低melatonin的生物浓度,来诱导夜行性迁徙活动的提前发生。研究结果发现:melatonin浓度的改变通过直接以及间接两种方式控制夜行性迁徙活动。当Melatonin浓度升高时,一种是直接抑制夜行性活动,而另一种是通过神经、内分泌反馈的方式间接来降低、或阻止夜行性活动。Melatonin对夜行性迁徙活动的抑制分别有迁徙行为、季节上的差异。对短距离迁徙的种类作用较强,长距离迁徙的种类作用较弱。在秋季迁徙时作用较强,夏季迁徙时作用较弱。非迁徙季节降低夜行性迁徙鸟类melatonin浓度的研究发现,在非迁徙季节的早期、晚期,melatonin能够诱导夜行性迁徙活动的提前发生,但活动的频率未能达到实际迁徙的强度。但在非迁徙季节的中期,melatonin不能够诱发夜行性迁徙活动。因此,我们的结果发现:夜行性迁徙活动是在内源的生物节律控制下,它将整个迁徙时期分为敏感期与非敏感期。Melatonin作为一种外源刺激,在敏感期的范围中,能够诱发夜行性迁徙活动;但如果发生在非敏感期,这个外源性的刺激是无效的。