16、生物与社会系统的生理与代谢研究

生物与社会系统的生理与代谢研究

1. 小龙虾的心肺活动与社会等级

1.1 研究背景

生物体为维持体内平衡，会对内外刺激做出补偿性变化。像心率这类生理反应，会对干扰做出响应，以确保血压等生理变量的稳定。在脊椎动物中，自主神经系统通过交感和副交感神经调节心脏和肌肉，维持内环境稳定并应对外部威胁。而无脊椎动物虽未发现自主神经系统，但也能展现维持体内稳定的生理反应，如甲壳类动物会表现出“战斗或逃跑”行为。

小龙虾具有攻击性，在实验室条件下，陌生的三只小龙虾互动会形成等级秩序，一只占主导地位，另外两只处于从属地位。这种社会互动伴随着心肺电活动的变化，表明小龙虾在争斗中可能有类似自主神经的反应。心率变异性（HRV）分析可用于研究脊椎动物的自主神经系统及生理调节，本研究旨在通过HRV分析成年小龙虾在社交互动前后的心肺电活动，比较主导和从属动物的变量动态。

1.2 研究方法

• 实验对象 ：选用处于蜕皮间期、体重和大小差异小于5%的成年小龙虾，在心脏窦和一个鳃腔植入铂铱电极（动物经冷麻醉），术后恢复48小时。
• 实验过程
  1. 条件1 ：在实验前15分钟，单独记录每只小龙虾的心脏电活动。
  2. 条件2 ：将三只小龙虾放入用塑料隔板隔开的水族箱15分钟，它们能感知彼此但无法战斗。
  3. 条件3 ：移除隔板，让小龙虾相互争斗45分钟。
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