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两种食蜜灵长类动物的酒精辨别与偏好研究

期刊:Royal Society Open ScienceDOI:10.1098/rsos.160217

该研究由Samuel R. Gochman、Michael B. Brown和Nathaniel J. Dominy共同完成,他们分别来自达特茅斯学院(Dartmouth College)的生物科学系和人类学系。该研究于2016年发表在《Royal Society Open Science》期刊上,题为《Alcohol discrimination and preferences in two species of nectar-feeding primate》。这项研究聚焦于两种以花蜜为食的灵长类动物——指猴(Daubentonia madagascariensis)和懒猴(Nycticebus coucang),探讨它们对酒精的辨别能力和偏好。

学术背景

近年来,越来越多的证据表明,乙醇(酒精)是许多非人类灵长类动物自然饮食中的一部分。例如,懒猴会摄入含有酒精的发酵花蜜,其平均酒精浓度为0.6%。类似的行为在指猴中被假设,基于其酒精脱氢酶IV类(ADH4)基因中的单点突变(A294V),该突变使乙醇氧化效率提高了40倍,可能为指猴提供了选择性优势。然而,目前尚不清楚这些灵长类动物是否对酒精有偏好,或者仅仅是耐受酒精。因此,本研究旨在通过多选择食物偏好实验,验证这两种灵长类动物对不同浓度酒精的辨别能力和偏好。

研究流程

研究包括以下主要步骤:

  1. 实验对象与实验地点
    研究在杜克狐猴中心(Duke Lemur Center)进行,实验对象包括两只指猴(一只雌性和一只雄性)和一只懒猴(雌性)。这些动物被单独饲养在温度可控的环境中,并在逆向光周期下进行实验。

  2. 实验设计
    实验使用了一种经过改装的树脂户外餐桌,桌面上嵌入了八个容器,每个容器中装有不同浓度的酒精溶液。对于指猴,实验溶液中包含四种不同浓度的乙醇(0.0%、1.0%、3.0%和5.0%),并加入了14%的蔗糖以模拟指猴的自然食物。对于懒猴,实验溶液中包含四种不同浓度的乙醇(0.0%、1.0%、2.0%和4.0%),并加入了10%的蔗糖以模拟懒猴的自然食物。每个容器的位置在每次试验中随机排列,以避免动物习惯化。

  3. 数据收集
    实验通过夜间摄像记录动物的行为,特别是“手指探测到口腔事件”(DPMEs),即指猴使用中指探测容器并立即摄入液体的行为。对于懒猴,实验人员直接测量其摄入的液体质量。每只指猴进行了15次试验,懒猴进行了5次试验。

  4. 数据分析
    数据通过多元Hotelling’s T²检验和重复测量方差分析(ANOVA)进行统计分析,以评估动物对不同浓度酒精的偏好。

主要结果

  1. 指猴的酒精辨别与偏好
    指猴能够辨别不同浓度的酒精,并且在DPMEs和摄入质量方面均表现出对高浓度酒精(3.0%和5.0%)的显著偏好。统计分析显示,指猴对高浓度酒精的偏好具有显著性(p < 0.0001)。此外,即使容器中的液体被清空,指猴仍会继续探测高浓度酒精的容器,表明它们对酒精有强烈的吸引力。

  2. 懒猴的酒精辨别与偏好
    懒猴在摄入质量方面也表现出对高浓度酒精(2.0%和4.0%)的显著偏好(p < 0.03)。尽管样本量较小,但结果支持懒猴对酒精的偏好。

结论

研究结果表明,指猴和懒猴都能够辨别不同浓度的酒精,并且倾向于选择最高浓度的酒精。这一发现支持了ADH4基因中A294V突变的适应性功能假说,即该突变可能为这些灵长类动物提供了代谢酒精的优势。此外,研究还表明,酒精可能在这些灵长类动物的自然饮食中扮演了重要角色,为理解灵长类动物的饮食进化和代谢适应提供了新的视角。

研究亮点

  1. 重要发现
    本研究首次通过实验验证了指猴和懒猴对酒精的辨别能力和偏好,为灵长类动物饮食中酒精的适应性功能提供了直接证据。

  2. 方法创新
    研究设计了一种多选择食物偏好实验,并通过夜间摄像记录动物的行为,确保了数据的客观性和准确性。

  3. 研究对象特殊性
    指猴和懒猴均为夜行性灵长类动物,具有独特的饮食习性,研究结果为进一步探讨灵长类动物的饮食进化提供了重要参考。

其他有价值的内容

研究还指出,尽管ADH4基因的A294V突变在指猴和非洲猿类及人类的共同祖先中独立出现,但其功能意义仍需进一步验证。此外,未来的研究应扩展至其他灵长类物种,以更全面地理解酒精在灵长类饮食中的作用。

这项研究不仅为灵长类动物的饮食进化提供了新的见解,也为理解人类酒精代谢的进化历史提供了重要线索。

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