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科学家发现“季节性生物钟”:决定动物交配时间

许多动物都会随着季节变迁产生生理上的变化。现在,科学家们已经找出了这些变化背后的原因。

通过研究羊的基因,科学家发现,一处名为“垂体结节部”(pars tuberalis)的大脑结构中的细胞会根据日光的多少做出特定的反应。这些所谓的“日历细胞”会在一年内发生明显的变化,正是它们决定了哺乳动物的生殖周期。

该细胞结构位于脑下垂体中。通过监测日光的多少,这些细胞能够判断目前是冬季还是夏季,并以此为依据释放不同数量水平的蛋白质。接下来,这些蛋白质会开启一连串的连锁反应,使得羊会在冬季分泌生殖激素,并在食物丰富的春季产下幼崽。

这一研究项目由曼彻斯特大学和爱丁堡大学的生物技术与生物科学研究委员会小组开展,研究结果发表在期刊《当代生物》(Current Biology)上。

曼彻斯特大学的安德鲁-卢顿教授(Andrew Loudon)是该项目的主要作者,他表示:“很长时间以来,科学家一直对动物如何根据季节的不同产生相应的生理变化感到困惑。”

“动物需要改变自己的生理机能,这样才能对变化中的环境做出预测,从而提高自己的生存几率。”

“例如,有些动物会在冬季冬眠,而有些动物,包括羊在内,则会在冬季交配,然后在食物充足的春季产仔。”

“现在,我们对动物体内这一所谓的‘年度生物钟’有了更进一步的了解。”

这一研究共花费了三年时间,分析了羊如何依据白昼长度对季节变化做出反应。

研究人员还表示,类似羊脑中的这一结构在大多数动物体内都能找到,其中也包括人类在内。

“科学家一度相信,人类不会为了季节而产生变化,但在近年来,更多研究显示,事实也许并不是这样的。事实上,人体为了防御传染病,也会发生季节性变化,”该大学的副研究员修纳-伍德博士(Shona Wood)说道,“我们的研究无疑增加了我们对这一现象的了解。”

研究人员补充道,下一步,他们将努力弄清我们的细胞是如何记录时间的流逝的。

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