2月9日，中國科學院動物研究所生態適應與保護生物學研究組副研究員孫寶珺等在Ecological Monographs上線上發表題為Higher metabolic plasticity in temperate compared to tropical lizards suggests increased resilience to climate change的研究論文。該研究工作以中國大陸分佈的白條草蜥、北草蜥和南草蜥等草蜥屬（Takydromus）蜥蜴為研究物件，從個體、器官、線粒體、代謝組和蛋白質組等層次上闡明瞭草蜥物種能量代謝溫度馴化的緯度格局及其機制，並且預測熱帶外溫動物因較低的代謝可塑性而可能受氣候變暖的威脅。
生物功能響應溫度變異的地理格局，可以為氣候變暖背景下的動物保護提供理論依據。氣候變異性假說（climate variability hypothesis）預測，由於熱帶變溫動物的溫度馴化響應能力有限，它們面對氣候變暖的脆弱程度將高於溫帶的變溫動物。然而，如何將群體或物種水平的馴化響應模式與個體水平的生理生化響應機制聯絡起來仍是一個挑戰。
能量代謝作為最重要的生理功能，其溫度馴化響應發生在包括代謝酶、細胞，器官系統到整個有機體等多個生物層次。為闡明不同緯度區域的外溫動物面對溫度變異時的能量代謝馴化響應格局與機制，研究人員突破了單一層面的傳統研究正規化，從個體代謝率、組織器官大小、線粒體呼吸、代謝組和蛋白質組等層次研究了能量代謝的溫度依賴性及其調控機制，揭示熱帶物種南草蜥代謝率的溫度馴化響應能力遠低於溫帶物種北草蜥和白條草蜥。
進一步研究發現兩種溫帶草蜥物種採取了不同的代謝調控機制：分佈廣泛的北草蜥改變了肝臟器官大小，而分佈較窄的白條草蜥依賴於線粒體呼吸、代謝酶、蛋白質組和代謝組層次的溫度馴化調控。透過比較分析，研究人員預測，溫帶蜥蜴能量代謝的此種溫度響應模式在變溫動物中可能普遍適用，缺乏馴化響應能力的熱帶物種在氣候變暖背景下將更為脆弱，應該受到重點關注和保護。
該研究揭示了中高緯度區域物種響應溫度變異的格局和機制，為氣候變化背景下爬行動物的保護對策提供理論依據與科學指導。研究工作得到國家自然科學基金專案、中科院青年創新促進會的支援。
圖1 中國大陸草蜥能量代謝的多層次馴化響應
圖2 中國大陸草蜥能量代謝馴化響應的代謝通路調控差異
來源：中國科學院動物研究所
