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FMS動物能量代謝測量系統(tǒng)助力兩爬動物能量代謝研究

來源:北京易科泰生態(tài)技術(shù)有限公司   2023年01月29日 17:24  

近日,北京易科泰生態(tài)技術(shù)有限公司為中國科學(xué)院成都生物所安裝運行了一套兩棲動物能量代謝監(jiān)測系統(tǒng),這套系統(tǒng)將助力成都生物所在實驗室和野外環(huán)境對兩棲動物生理生態(tài)學(xué)、行為生態(tài)學(xué)等進行深入研究,并打造中國西南地區(qū)的兩棲動物學(xué)研究平臺。

 

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這套系統(tǒng)主要包括FMS便攜式能量代謝監(jiān)測主機、多通道氣流監(jiān)測控制、多功能氣路切換控制以及標(biāo)準(zhǔn)呼吸室(定制)等模塊,可應(yīng)用于小型、中型兩棲動物、鳥類、嚙齒類,以及擴展昆蟲研究模塊等進行精準(zhǔn)、實時的能量代謝監(jiān)測和分析。針對不同的研究對象和研究方法,通過模塊化+定制化呼吸代謝室,可設(shè)計不同氣流模式的能量代謝測量裝置,進行原位生境或各類環(huán)境模擬下的能量代謝實驗。

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FMS便攜式雙通道能量代謝測量主機(自動存儲數(shù)據(jù)達32GB,可不連接電腦),非常方便攜帶到任何實驗地方。

該兩棲動物能量代謝監(jiān)測系統(tǒng)特點如下:

a) 主機具備觸摸屏,可視化操作,方便快捷,也可獨立運行工作;

b) 可輸入多個測量量程范圍,一機多用,不會出現(xiàn)呼吸室增加多個動物或放置較大動物個體而出現(xiàn)超量程情況,而且是目前精度最高的能量代謝系統(tǒng);

c) 根據(jù)動物大小可定制不同呼吸室,以及設(shè)置不同流速和測量模式,不會出現(xiàn)較小動物測不出來的情況;

d) 整個氣路和進入分析儀的呼吸氣體不用干燥,可經(jīng)過水汽稀釋校正方法精準(zhǔn)得到氣體濃度和流速數(shù)據(jù)等;

e) 因為測量氣路中的水汽數(shù)據(jù),可得到兩棲動物水分代謝數(shù)據(jù)結(jié)果;

f) 可選配溫度控制系統(tǒng),對不同溫度條件下的動物特別是變溫動物的能量代謝進行測量,并求出Q10

g) 可選配氣體調(diào)控系統(tǒng),以調(diào)節(jié)控制進入呼吸室中的O2CO2濃度

h) 可選配不同類型的活動監(jiān)測單元,以對動物活動進行同步化監(jiān)測并進而分析動物活動與能量代謝的關(guān)系;

i)系統(tǒng)兼容性強,可與其它視頻行為、生理監(jiān)測或遙測等設(shè)備數(shù)據(jù)兼容進行相關(guān)性分析等,如VISIR動物視頻行為監(jiān)測、植入式溫度心率記錄儀、動物高光譜監(jiān)測等;

應(yīng)用案例:

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法國國家科學(xué)研究中心和渥太華大學(xué)生物系的研究人員通過對法國境內(nèi)不同區(qū)域非洲爪蟾標(biāo)準(zhǔn)代謝率(SMR)的分析,來進一步探討外來入侵物種的生理變化和入侵潛力。研究結(jié)果表明非洲爪蟾的SMR與個體大小和體重之間存在正相關(guān),較小和較輕的爪蟾個體都具有較低的SMR,而且性別和體重之間存在顯著的交互作用。法國境內(nèi)山脈中心區(qū)域的雄性SMR高于雌性,而外圍區(qū)域的雌性SMR則高于雄性。來自外圍地區(qū)的雌性非洲爪蟾具有相對較高的SMR(與雄性相比)很可能是由于其繁殖過程需要大量的能量成本,用以支持種群向邊緣區(qū)域不斷擴張。從保護生物學(xué)的角度來看,這些結(jié)果證明了理解生物和進化機制的重要性,這些機制是選擇性狀的基礎(chǔ),可以用于評估外來物種的入侵潛力。

 

易科泰生態(tài)技術(shù)有限公司十多年來作為美國Sable公司中國區(qū)的合作伙伴為國內(nèi)客戶提供各種實驗動物(及人體等)個性化的精準(zhǔn)能量代謝監(jiān)測解決方案,系統(tǒng)測量結(jié)果除了常見的實時氧氣消耗量VO2)、二氧化碳產(chǎn)量VCO2)、呼吸商RQ)、產(chǎn)熱量EE)、熱傳導(dǎo)速率Ct)外,還可以提取研究者感興趣的其它代謝率指標(biāo)(如日代謝率DEE、最大代謝率MRmax等),以及獲得呼吸水分喪失EWL)、能量當(dāng)量、EWL/RMR(表示肺的氧氣攝取能力)活動指數(shù)、致死溫度LLT等重要參數(shù)。系統(tǒng)配置方案包括便攜式能量代謝測量系統(tǒng)、模塊式能量代謝測量系統(tǒng)等,全面滿足不同動物能量代謝測量、活動監(jiān)測、體溫心率監(jiān)測等需求。

 

參考資料:

1.Louppe, V., Courant, J., Videlier, M., & Herrel, A. (2018). Differences in standard metabolic rate at the range edge versus the center of an expanding invasive population of Xenopus laevis in the West of France. Journal of Zoology, 305, 163-172.


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