季节到了

对于APS研究员欧文·朱克来说,季节——或者至少是哺乳动物的季节节律——确实是有原因的,那就是褪黑素。朱克研究的是由一个内部计时器产生的生物和行为节奏,该计时器是根据一天长度的环境变化而设置的。

“[研究季节节律]的第一个原因是行为表型随着季节的变化而显著变化,”朱克说。“如果你停下来思考一下,一个必须应对春夏条件的有机体必须与在冬季进行不同的行为。特别是在季节性研究方面,日光对许多参数的影响在农业、园艺、动物生产和医学方面具有巨大的经济意义。”

白天长度影响松果体褪黑激素的分泌,这表明神经内分泌系统和行为表型处于长日模式或短日模式。在短日模式下,褪黑素分泌会增加10到12小时。在长时间模式下,褪黑素会升高5到6个小时。朱克强调,褪黑素水平与光线有关,而不仅仅是对黑暗的被动反应。虽然褪黑素有时被用来控制我们24小时的昼夜节律,例如对抗时差,但它的实际生理目的是设定这些季节周期。褪黑素和昼夜节律之间的任何关系都纯粹是药理学上的,与它实际的生物学目的无关。

朱克在演讲中强调了他对西伯利亚仓鼠的研究——它们在皮毛颜色、体重、睾丸大小、脂肪、性行为和麻木等方面表现出季节性变化——以及草地田鼠,它们在雌性社会行为方面表现出季节性变化。朱克的研究模式要求受试者在一个完全恒定的环境中保持三年,所以他还没有将研究范围扩大到人类。但是,其他关于自杀率、死亡率、初次交媾时间和婴儿猝死综合症的研究都显示了季节性周期。

朱克将于今年6月退休,他在加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley)任教43年,他认为环境的季节性反映了进化和适应。季节是我们祖先进化的生态系统的一个基本组成部分,因此,“在我们的生物学和行为方面,应对季节在我们的构成中留下了印记。”


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