與來自安靜池塘的青蛙相比，來自高速公路附近嘈雜池塘的青蛙改變了它們的應(yīng)激和免疫特征——這些變化減少了交通噪音對(duì)兩棲動(dòng)物的負(fù)面影響。根據(jù)一項(xiàng)新的研究，在實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)安靜池塘中的青蛙暴露在交通噪音中時(shí)，噪音非常大，它會(huì)破壞抗菌肽的產(chǎn)生——抗菌肽是對(duì)抗病原體的重要防御機(jī)制。然而，從高速公路附近的池塘中取出的青蛙表現(xiàn)出抑制的應(yīng)激反應(yīng)和改變的免疫譜，這兩者都降低了交通噪音的成本。這項(xiàng)研究發(fā)表在2018年11月21日的《英國皇家學(xué)會(huì)學(xué)報(bào)B》上。
“在美國，幾乎到處都能聽到交通噪音，”本文第一作者詹妮弗唐納森(Jennifer Donaldson)說，她在研究期間是賓夕法尼亞州立大學(xué)的研究生，目前是西華盛頓大學(xué)的研究員。“噪音會(huì)對(duì)野生動(dòng)物產(chǎn)生一系列負(fù)面影響，比如干擾交流、降低尋找食物的能力。青蛙對(duì)噪音特別敏感，因?yàn)樗鼈円揽柯曇魜韺ふ遗渑己头敝澈蟠?。青蛙?huì)去池塘。春季交配和產(chǎn)卵，但這些池塘中的許多位于嘈雜的道路附近。我們想知道交通噪音對(duì)木蛙是否有負(fù)面的生理影響，如果有，它是否能適應(yīng)。
研究人員從距離州際公路和主干道不到300英尺的池塘和距離主干道3英里的偏遠(yuǎn)池塘中收集雞蛋。在實(shí)驗(yàn)室里，通過變態(tài)來促進(jìn)卵子的發(fā)育，產(chǎn)出的青蛙暴露在交通噪音或類似于安靜池塘的環(huán)境噪音中8天，這大約是它們?cè)陴B(yǎng)殖池塘中度過的時(shí)間長度。
研究人員發(fā)現(xiàn)，安靜池塘中的青蛙暴露在交通噪音中8天，應(yīng)激激素皮質(zhì)酮水平升高，表明噪音非常大。噪音暴露還會(huì)影響來自安靜地方的青蛙的免疫功能，增加被稱為單核細(xì)胞的白細(xì)胞數(shù)量——這是對(duì)噪音免疫反應(yīng)的一種指示——并削弱皮膚上被稱為抗菌肽的重要化合物的產(chǎn)生。
范德比爾特大學(xué)醫(yī)學(xué)院病理學(xué)、微生物學(xué)和免疫學(xué)教授路易斯羅林斯-史密斯(Louis Rawlings-Smith)說：“在安靜池塘中的青蛙中，暴露在交通噪音中會(huì)削弱brevinin和temporin家族產(chǎn)生抗菌肽的能力。”這篇論文。“抗菌肽是免疫防御系統(tǒng)的一部分，為細(xì)菌和真菌等病原體提供重要保護(hù)。特別是，Brevinin家族肽強(qiáng)烈抑制真菌病原體，這些病原體會(huì)導(dǎo)致乳糜胸或真菌病等傳染病，而這是兩棲動(dòng)物普遍死亡的原因。全世界?！?
研究人員還研究了青蛙是否已經(jīng)開發(fā)出應(yīng)對(duì)交通噪音負(fù)面影響的方法。
“壓力荷爾蒙的長期上升可能會(huì)導(dǎo)致負(fù)面的免疫后果，”該論文的資深作者、賓夕法尼亞州立大學(xué)教授兼生物學(xué)主任特雷西蘭格說?！耙虼耍覀兛赡芷谕种崎L期應(yīng)激暴露后的應(yīng)激反應(yīng)，從而降低免疫成本，比如我們?cè)谶@里記錄的皮膚肽的變化。在嘈雜的池塘里的青蛙中，我們只能看到它?！?
來自嘈雜池塘的青蛙在暴露于交通噪音8天后沒有升高的皮質(zhì)酮水平，這表明來自嘈雜地區(qū)池塘的青蛙抑制了應(yīng)激反應(yīng)。
Langkilde說：“我們不確定來自嘈雜地方的青蛙是否會(huì)專門抑制對(duì)噪音的壓力反應(yīng)，或者它們是否會(huì)普遍抑制壓力反應(yīng)。“它們都提供了避免與壓力相關(guān)的噪音成本的好處，但一般來說，抑制壓力反應(yīng)可能會(huì)產(chǎn)生其他負(fù)面影響，例如無法正確應(yīng)對(duì)捕食者?！?
與來自安靜池塘的青蛙不同，當(dāng)暴露于交通噪音時(shí)，它們的單核細(xì)胞數(shù)量增加，而來自嘈雜池塘的青蛙實(shí)際上在暴露于來自安靜池塘的環(huán)境噪音時(shí)單核細(xì)胞數(shù)量增加。研究人員認(rèn)為，這種免疫反應(yīng)可能發(fā)生在不熟悉的情況下，并支持這樣的觀點(diǎn)，即來自嘈雜地方的青蛙已經(jīng)適應(yīng)了避免噪音的生理成本。
“未來，我們希望確定青蛙如何適應(yīng)噪音的機(jī)制，”Tennessen說。“我們研究的池塘附近的道路建于20世紀(jì)40年代至60年代，因此這些變化可能發(fā)生在第15代至35代青蛙之間。人們通常認(rèn)為適應(yīng)和進(jìn)化是在一個(gè)巨大的時(shí)間尺度上發(fā)生的，但在這里我們看到動(dòng)物可以做出相對(duì)的反應(yīng)。盡管這種反應(yīng)的后果尚不清楚，但新的威脅很快就會(huì)出現(xiàn)?！?
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