全 文 ：动 物 学 研 究 2 0 92 , 一3归 ) : 生7一 52
Z o o lo g ie a l R e ` e a r c h
甘SSN 0 2 5 4 一 5 8 5 3
C N 5 3一 1 0 4 0 /Q
环境温度对荒漠沙晰和密点麻晰体温的影响
及 其 对 环 境 温 度 的 选 择*
李 仁 德 刘 通 发今 *
州 大 学 7 3 0 0 00
摘要 荒漠沙斯 (尸几r y o o c o p 为a l o s p r z e二 a zs掩￡f S t r a : e五) 和密点麻晰 ( E r e , sa : , 。 l rio e e zl a t。 G u e : *五e r )
的 体温都随环境温度的变化而变化 , 相关非常显著 ( P < 。 . 0 1 ) 。 在 相同环境沮度条件 下 , 荒澳沙断的体沮
约高于 密 点麻晰 3 ℃ 。 荒摸沙晰集中选择 38一 40 ℃的拜坟 . 密点麻蛤选择 3 5一 3了℃的环境 。 荒摸沙撕的热
僵死闭值为 4透一 4 8℃ , 致死退度 ( T L 5 0) 为招 ℃ , 密点麻晰的 热 僵 死 网 值 为 42 一 46 ℃ , 致死温度 ( T LS 。 )
为 46 ℃。 两种晰娜对 低沮的耐受性基本相似 , 冷 僵 退 度 为 O一 一 3 ℃ , 致 死 低 很 《T L ” ) : 荒摸沙晰为
一 2 . 3℃ , 密点麻晰为一2 , 5℃ 。 两 种晰幼的这 些差异与种的特征 、 栖息环境及体形的大小有关 。
关镇词 : 荒漠沙晰 , 密点麻晰 , 体温 , 环境温度 , 耐受性 , 温度选择
荒漠沙蜘 ( P h r 。 , 。 o e ` P丙a l : ` 5 P r z e二 a l s秃i` )和密点麻晰 ( E r e 。 : i a s , , , : Jl t i o c e l l a t a )
同其它晰蝎类一样 , 是外热动物 , 其生理机能易受环境条件的影响 , 尤其是温度的影响 。
对晰蝎体温方面的研究国外已有许多报道〔月二 6 e p M a : ; ( 1 9 4 3 ) 、 任e p H o M o p : 。 K o B ( 1 9理3 ) 、
A 二 e r y ( 2 9 7 9 ) 、 B a r t h o l o m e w ( 1 9 8 2 ) 、 H u e v ( 1 95 2 ) 〕 。 国内仅见王培潮等 ( 1 0 8 7 ) 有过报
道 。 我们在实验温度条件下研究了荒漠沙晰和密点麻晰体温的变化规律及其对环境温度
的选择和对温度的耐受极限 。 将有助于进一步了解荒漠沙晰和密点麻晰体温调节 的特点
及其冬眠活动的规律 。
材 料 和 方 法
1
. 实脸动物 荒漠沙蜘和密点麻晰各 2 0 余只 。 1 9 8 9年 4 一 5 月初捕 自 甘 肃 省 民
勤县治沙站附近的荒漠中。 同年 5 一 6 月 , 将蜡蝎饲养于实验室的木箱内 , 用 自养的面
包虫饲喂 。 荒摸沙晰的平均体重 为 6 . 38 士 。 . 8 9 , 平均体长为 5 . 69 士 0 . 7 1 c m ; 密点麻蛾
平均体重为 8 . 5 9 士 1 . 0 5 9 , 平均体长为6 . 8 3 士 0 。 8 6 c m 。
2
。 方 法
( 1 ) 环境温度的分组和体温的测量 环境温度分 S O C 、 1 5Q C 、 2 5 a C 、 3 5 o e和 4 0 o C
5 组。 5 “ C和 1 o5 C在冰箱内控制 , 25 ℃在恒温水浴中控制 , 3 5“ c 和 4 0o c 在恒温培养箱内
* 国家 自然科学基金资助项目 。
通讯联系人。
本文 19 9 0年收到 , 1 99 x年 4 月 1 5日修回 。
4 8 动 物 学 研 究 比 卷
控制 。 体温用北师大仪器厂生产的 S丫一 2 型数字温度计测量 。 实验顺序为2 5o C、 5“ C、
1 5o c
、
35 oc
、
40 oc
。 首先将晰蝎编号 、 称重 、 测量体长 。 实验时将晰蝎放入待测的环境
温度中适应 2 小时 , 然后测量其直肠内的温度 , 深度为 2 c m , 各测 20 0只 。
( 2 ) 晰蝎对环境温度的选择 实验采用自制的温度等级器 。 此温度等 级 器 以 长
1 2 0 c m
、 宽 15 c m 、 厚 0 . 8 c m 的钢板制成 , 钢板上铺一层沙子 , 四周围上玻璃 , 梯级温
度板的两端各弯成一直角 , 一端浸入热水槽中 (用 电炉加热 ) , 另一端浸 入 冷 水 中。
由此建立起 2 0o c一 5 3o c 的温度梯度 , 测定各区域温度 , 作出标记 。 实验时 , 将两种晰蝎
各 10 0只随机各分为 10 组 , 一次放入一组 , 待晰蝎适应一段时间 、 安定后 , 测量晰蝎在地
段中心所处的温度 , 最后用统计学方法计算在不同温度梯度中晰蝎分布的数量 。
( 3 ) 晰蝎对高温和低温的耐受性 对高温耐受性的实验温度用恒温培养箱控制。
将每种晰蝎体重和机能状态相近的个体 , 随 机 各 分 为 6 组 , 每组 15 只 。 记录在 42 oc 、
4 4 o e
、
4 6
o
e
、
4 8
O
e
、
s o
o e 和 5 2 o e 6个温度等级条件下 , 1小时内的死 t 率 。
对低温耐受性的实验用冰箱控制 。 实验从 0 O c 开始 , 依次为 一 1 O C 、 一 2 O C 、 一 3 O C
和 一 4 O C 。 分组方法同前 。 记录在各实验温度下 , 1 小时内晰蝎的死亡率 。
结 果
1
. 环境温度对体温的影晌 两种蛾蝎体温与环境温度的关系如图 1 。
荒漠沙蜘的体温与环境温度有 T 、 = 6 . 94 + 0 . 71 3 T 。 的线性关系 ( r = 0 . 9 9 8 0 , P <
0
.
0 0 1 ) ; 密点麻晰的体温与环境温度有 T b 二 6 . 13 2 + O . 7 3 9 T 。 的线性关系 ( r = 0 . 9 9 51 ,
P < 0
.
0 1)
, 说明环境温度每升高 1 “ c , 荒漠沙晰的体温增加 0 . 7 1 3 O C , 密点麻晰 的体
温增加 O. 7 3 o9 C 。 图 1 表明荒漠沙晰的体温回归线与等温线 ( T 。 二 T b ) 相交在 25 O C左右 ,
密点麻晰的体温回归线与等温线相交在 2 o2 C左右 , 此温度区域代表体温与环境热交换的
平衡点 , 即同温区 。
2
. 晰蛆对环境温度的选择 两种晰蝎对环境温度的选择特点如图 2 。
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2 5
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图 1 荒漠沙晰和密点麻晰体温 与环境温度的
关 系
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e 刀 t a l 士e m P e r a士u r o s
— 等温线 ( T 。 = T动 - 。一 荒漠沙晰密点麻晰
、 . . ` . 曰 . . . 山 . . . 口 . J
1 5 2 5 3 5 40
环境温度 (℃ )
1 期 李仁德等 :环垅温度对荒漠沙晰和密点麻晰体温的影响及其对 环境 温度的选择
ǎ岁à哥壕姆奈图 2荒澳沙晰和密点森晰在温度 等级器上 的
分布规律
F19
.
2S e a t te e r d pa 它 le r no f P r ze却 a l :掩 f` a : d
m “ lr fo c e lla 矛a o n the te m pe a r士u e re la s s
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口荒漠 沙晰 口密 占、 麻垮
凶 40烈乏
彝
25 3 03 5 5 5 4 0
环境沮度 (℃ )
汤
从,1|叮|叶|科日!户月马2é O`, .
荒漠沙晰在温度等级器上的分布范围在 25 一 4 o3 c 之间 , 31 一 4 o0 c 之间最多 , 高峰值
为 38 一 40 cC , 约 占34 % , 且从最高峰陡然下降 , 43c C处分布数只有 5 % 。 相反 , 在低温
方向 , 其分布数下降缓慢 。 密点麻晰在温度等级器上的分布范围在27 一 4 1 O C之间 , 集中
分布在 3 一 39 “ c 区域 , 在 35 一 37 “ c 之间分布的数量最多 , 约 占37 % 。 同荒漠沙晰一样 ,
也是 由高峰值向高温方向的分布数陡然下降 , 向低温方 向的分布数下降缓慢 。
3
. 晰拐对离沮和低沮的附受性
( 1 ) 对高温的耐受性 荒漠沙晰在 5 c2 C的环境中 , 10 分钟出现死亡现象 , 30 分钟
内全部死亡 ; 在 5 0o C中 , 20 分钟出现死亡 , 1 小时内死亡 80 % ; 在 48 oC 中 , 40 分钟出现
死亡现象 , 1 小时内的死亡率为 50 % ; 在 4 o6 C时 , 1 小 时内的 死 亡 率 只 10 % ; 在 4 ℃
时 , 只出现热昏迷现象 , 未见死亡 。 在以上温度环境 中 , 荒漠沙晰的体温一般低于环境
温度 l 一 6 O C , 死亡时的体温大多为 43 oC 左右 。
密点麻晰在 50 O C的环境中 , 20 分钟出现死亡现象 , 40 分钟 内全部死亡 ; 在 4 8 “ C的环境
中 , 3 0分钟出现死亡现象 , 1 小时内死亡80 % ; 在 4 o6 C 时 , 40 分钟出现死亡 , 1小时 内
死亡 50 % ; 在 4 oC 时 , 50 分钟出现死亡现象 , 1 小时内死亡 10 % ; 在 42 ℃时 , l 小时内
未见有死亡 。 在以上温度环境中 , 密点麻晰的体温一般低于环境温度 2 一 7 吧 , 死亡时
的体温为 4 1 “ C左右 。
在 1 小时内 , 荒漠沙晰和密点麻晰在各温度梯度中的死亡情况如图 3 。
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nén日n甘.ónU口U八D乙.ǎ岁à讲缝徐
图 3 环境温度 为42 一 52 ℃时 , ` 小 时 内晰场
的无亡率
F 19
.
3 D
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r a f e , o f 1 1: a r d , i n o : e 卜o u r
f
r o m 遵2℃一 5 2℃
笼澳沙晰 — 密点麻晰
4 0 4 2 44 46 4 8 50 52
环境温度 (亡 )
5 0习 J物 、产 研 ’充 1 2卷
荒漠沙晰在 1 小时内的致死温度 ( Lo t} :c l to l甲 。 ra t二 。 ` r L。 。 ) 为 48二C , 热僵死阑值为
4 4一 4 8 ` e 。 密点麻晰的致死温度 ( T L 。 。 ) 为 4 6 o C , 热僵死闭值为 4 2一 4 6 o C 。
( 2 ) 对低温的耐受性 荒漠沙晰和密点麻晰在 o oC 环境中 , 1 小时内未见死亡现
象 , 在 一 1 一 C时 , 1 小时内的死亡率为 10 % ; 在 一 2 吧时 , 荒漠沙晰 40 分钟出现死亡现
象 , 1 小时内死亡 40 % , 密点麻晰 50 分钟出现死亡现象 , 1小时内死亡 3 。% ; 在 一 3 “ C
时 , 荒漠沙蜘 30 分钟出现死亡现象 , 1 小时内死亡率为 1 0 % , 密点麻晰 40 分钟出现死亡
现象 , 1 小时内死亡 10 。% ; 在 一 4 已 C时 , 荒漠沙晰 15 分钟出现死亡现象 , 3 5分钟 内 死
亡 10 0 9百: 密点麻晰 30 分钟出现死亡现象 , 5 分钟内死亡 1 0。 。石。
两种晰蝎在低温环境中 1小时内的死亡情况如 图 4 。
图 4 在 。 - 、 一 4 ℃的环 J充中 . 晰场 在 卜卜时
内的 死亡率
F i只 . 4 L) e a t l l r 。 士e s o f L i z n r d s i n 。 了: e l l o u r
f r o m 0 eC t
。 , 一 4 ℃
荒澳沙引于 — 密点床晰
环境温度
一
4
( (
’
)
荒漠沙晰的致死低温 (T L : 。 )为 一 2 . 3 〕 C , 密点麻晰的致死低温 ( T : : 。 )为 一 2 . S O C 。 在
实验过程中观察到 , 在极限温度下 , 两种晰蝎的躯体僵硬 , 口腔结冰 , 肺失 去 呼 吸 能
力 : 体温稍高干环境温度约 1 一 3 O C 。 此时若将晰蝎置于室温中 , 约半小时左右大多可
夏蛙 。 当实验温度降低到 一 3 : C以下时 , 僵硬的个体就不能再复建 , 呈永久死亡 。
讨 论 与 小 结
荒漠沙晰和密点麻晰的体温都与环境温度呈显著正相关 ( P < 0 . 0 0 1 ) 。 在同温区 以
下环境中 , 它们的体温稍高于环境温度 , 在同温区以上环境中 , 其体温又稍低于环境温
度 : 这与其他晰蝎类的体温特点相似 , 说明它们维持体温的能源主要依赖于外界的辐射
热能 , 但也具有一定的调节体温能力 ( 王培潮 , 1 9 5了; A v e r y , 1 9 7 9 , Ba r t h o l o m e w ,
1 9 8 2 : H
u e y
,
1 9 8 2 ; 月 H 6 e p M a H , 19 4 3 ) 。
荒漠沙晰和密点麻晰在体温 、 对环境温度的选择及耐受极限温度等方面有比较明显
的差异 。 在相同温度的环境中 , 荒漠沙晰的体温比密点麻晰的体温约高 3 O c ; 荒漠沙晰
的同温区在 2 5 c 左右 , 高于密点麻晰的同温区 ( 2o2 )C 3 “ C ; 荒漠沙晰选择的环境温度
为 38 一 4 0 C , 而密点麻晰选择的环境温度为 35 一 37 “ c , 也约高 3 O c ; 荒漠沙晰对高温的
耐受性高于密点麻晰约 2 , C , 对低温的耐受性则较密点麻晰稍差 。
两种晰蝎的这此差异 , 主要和分类地位与生态环境有关 。 荒漠沙晰属欲晰科 、 密点
, 期 李仁 德 等 : 环境温度对荒漠沙晰和密 点麻晰体温的 豁响及其对 环境 温 度的选 扦 5 1
麻晰属晰蝎科 , 荒漠沙晰较密点麻晰原始 。 荒漠沙晰的体温 、 选择温度和对高温的耐受
性高于密点麻晰 、 对低温的耐受性低于密点麻晰 , 表明其调节体温的能力较 密 点 麻 晰
差 。 荒漠沙晰和密点麻晰虽生活在同一地区 , 但因竞争排挤 , 各 自又选择 了不同的栖息
小环境 。 荒漠沙晰多活动在沙生植物稀疏的丘间流沙带 , 这些地带植物盖度低 、 地面受
阳光的辐射强度大 , 温度较高 ; 而密点麻斯栖息于植物稠密的固定沙丘上 , 地面受阳光
的辐射度较弱 , 温度较低 。 由于它们对生活环境的长期适应 , 形成了各 自的体温特点 。
除种间差异和生态环境的因素外 , 两种蜘蝎的选择温度可能还与它们的体形大小有
关 。 因为在相似种类的动物中 , 体形大的动物散热面积小 , 选择的环境温度就较低 。 密
点麻晰的平均体重较荒漠沙蜘重 2 . 2 9 , 而体长较荒漠 沙晰 长 1 . 14 c l l] , 密点麻晰的选择
温度低于荒漠 沙晰 , 是 由其散热的特点决定的 。
在实验条件下 , 荒漠沙晰选择 38 一 4。。 c的环境 , 这和乙。 。 。川 。 。少 lj’ : L . ( 3 8 . 6 4二 )C 、
L
. , ,; : 、 r a l i : L
.
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e ) (卡拉布霍夫 , 1 9 5 9 ) 三种蜘
蝎的选择温度较接近 , 而密点麻晰则为 3 5一 3 7 O c , 和 L . 二 i洲 P 。 )’u 了。 , . ( 3了 . 4 8二 c) (均
为胎生晰蝎 )( 卡拉布霍夫 , 19 5 9) 的选择温度较接近 。 荒漠沙晰的致死高温 ( 4 8 : )C 高于
L
. a 口1115 L . ( 4 4 . 7 O c ) (卡拉布霍夫 , 1 9 5 9 ) 和 于. b a ,, b a t , , s ( 4 5 C ) ( B a l· t h o ] o m 〔 二 一 ,
19 6 3) 而密点麻晰的致死高温 ( 4 6 O C ) 则和二者较接近 。 L . 。 少 f你 七 . 对低温的耐受性
( 一 4 . =9 C ) 则比我们所测的两种晰蝎强 。
致谢 罗远琼同志参加了部分实验工作 。
参 考 文 献
王 培潮 等 飞9 87 溢度对北草斯体温和 热能代谢 的影 恻 。 两 栖爬 行动物学报 已 ( 2 : 比 一 1瓦
卡拉布霍夫H . N . 著 (孙擂泳译 ) l e 5 9 陆生脊椎功物生 么学实验方法 。 2 3一 2这 式; 等教 仃出 版社 。
A 、 · e r丁, R . 人 . 1 9 7 9 L i z a r d 一 _气 S t t l ( l手· l 们 : h e r m o r g u ) a } i〔 。n , L o n d、 , r : E d 从 · a r d 人 r 们 。 l d .
B a r lh o l o m 。 从 , , G . \ e t o J . 1 0 6 3 C o l: } r o l o f l: : : : 9 0 5 1 : b`己3· 。曰 r ) 。 : 。 t : l r 。 , : 一。 a b。 ! ; 。 。 , , 了。1 ( 1一 。 l : a , 】 l ,·
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2 7 9
。
52力 物 学 研 究 1 3 卷
E I T H NF LE C N UE O FE I NV RO NM E N TA L
TE M E P RA T R UE S O N BO DY TE M PE A R T URE S O F
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t u r e s a n d t h e i r r e s i s t a n e e a g a i n s t l o w a n d h i g h t e n l p e r a t u r e s
.
T h e b o d y t e m -
p e r a t u r e s o f P r z e 田 a l s k i i a n d , ,: : ` l t i o c e l l a t a 从 一 e r c n e g a t i v e l y i n t e r r e la t e d t o
e n v i r o n n l e n t a l t e m p e r a t u , e s ( P < 0
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T h e e 刀 v i l o n n i e n t a l t e n l p e r a t u r e s s e l e e t e d b歹 t ll e f o r l : l e l 、 、 。 r o 3 8一 4 O C , 二 一 h c r o a s
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