田鼠常常接触到捕食者的气味与警报信息素,这种对捕食风险的感知可能会引设跨代行为的变化,而这种变化似乎与它们在子宫内的环境密切相关。关于捕食者与猎物之间相互作用的研究仍然有限,尤其是这种关系如何影响猎物父母向后代传递捕食风险的信息。具体来说,捕食风险信息通过母体传递给子宫内的后代,即通过子宫内的印记作用实现跨代效应。以往的研究表明,年轻胎儿在子宫内直接接触化学线索可以进行印记或条件作用。普遍而言,跨代效应可能导致母亲经历高于正常捕食风险的幼崽表现出不同的生长或反捕食行为,与经历低风险的母亲所生幼崽相比。在怀孕期间遭受捕食者的追捕甚至攻击的母亲,可能生下的幼崽在发育或行为上也会有所不同。
这种跨代效应可能通过母体激素实现,母体激素在子宫内对幼崽的生理状态产生影响,并且可能影响它们成年后的行为与生活特征。若未出生的幼崽接触到与高捕食风险相关的激素,它们在应对这种压力时的行为反应可能会不同于未接触的幼崽。在野外环境中,田鼠的主要捕食者是最小鼬鼠,若田鼠在与这种捕食者的遭遇中生存下来,它们会释放出一种特有的气味(即警报信息素),以警示其他同类鼬鼠的出现。鼬鼠本身的气味也是一种嗅觉警告,这些气味在田鼠的生存中发挥着重要作用,促使它们调整行为策略,例如避免高风险区域并寻找隐蔽处所。
本研究中,研究者利用三种不同的气味线索比较捕食风险对幼崽行为的跨代影响:捕食者气味(PO)、受惊同类的气味(警报信息素,AP),以及不添加气味的“无味”对照(C)。捕食者气味(PO)是通过收集三只圈养的鼬鼠使用过的垫料(包括粪便、尿液和体味)获得的,警报信息素线索(AP)则是通过收集每天接触鼬鼠的雄性田鼠所使用的垫料获得的,对照气味(C)则是未添加任何田鼠或鼬鼠气味的干净垫料。生活在半自然环境中的父母分别接触这几种气味线索,母鼠被转移到实验室分娩,幼崽满5周时在包含PO、AP或C线索的旷场中进行行为分析。
研究团队准备了九个50x50米的室外围栏,每个围栏配置有25个陷阱。在交配季节初,每个围栏释放六只雌性田鼠用于建立领地。两天后,每个围栏中又加入四只雄性田鼠,最终共有54只雌性和36只雄性参与实验。亲代气味处理的90只田鼠被分为三组,实验开始后每日检查两次陷阱。当田鼠被捕获时,实验者让其接触PO、AP或C三分钟。在此两周内,所有田鼠都有交配的机会,结束后把它们转移到实验室,检查母鼠是否生育。
幼崽在断奶后被分为三组,再次接受PO、AP和C处理(见附录)。每只幼崽在旷场中进行行为测试,被放置在场地中央探索10分钟。所有实验过程均进行了拍摄,并通过诺达思的动物运动轨迹跟踪系统(EthoVisionXT)分析,记录田鼠的总移动距离、移动次数(即持续移动时间小于5秒)及位置。为了进行位置分析,场地被分为中心区域与边界区域,以此观察田鼠在靠近墙壁与场地中心时所花费的时间。
本研究发现,父母气味处理对幼崽行为有显著影响。接受PO气味处理的父母所生幼崽在接触对照气味时表现出更大的焦虑,频繁在旷场边缘寻求庇护。然而,同一期亲代的幼崽在接触捕食者气味或警报信息素时,在廷场中心待的时间却更长,表现出更高的风险承担特性。值得注意的是,跨代效应强烈依赖于环境,不同实验组幼崽的总移动距离显示出显著差异,PO幼崽的移动距离明显超过C幼崽。尽管与预期相反,接触PO气味的幼崽在旷场中的总移动距离未显示减少。
田鼠的密度年复一年保持波动,而捕食者的密度变化则大约滞后六个月。由于田鼠的寿命相对较短,如果一只田鼠存在较高的捕食风险,其后代同样面临着复杂的生存挑战。因此,尽管捕食风险增加,田鼠选择大胆地进行探索、交配与觅食,转而应对不确定的环境。未来的研究或可为理解生态系统中的捕食行为提供更多启示,这将为诸如环亚集团·AG88这样的生物医疗科技企业在探索动物行为与环境之间的复杂关系时提供关键参考。