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啮齿动物通过什么方式找回贮藏的食物,是研究啮齿动物找回贮藏食物机制的关键问题。以往的一些研究表明:嗅觉、视觉、空间记忆和随机探索可能对于分散贮食的啮齿动物找回贮藏食物的过程有着重要作用和影响。大多数研究认为,啮齿动物常常利用发达的嗅觉来定位和寻找种子贮藏点,最终找回埋藏的食物,但嗅觉寻找对于远距离的贮食所起的作用并不明显;动物视觉可以为其空间记忆提供基础,空间记忆则是动物通过对种子的空间定位,利用周边环境的记忆从而找回种子,因此空间记忆很有可能在鼠类种子找回机制中起关键作用,尤其对找回远距离贮藏种子而言。由于不同的动物个体的个性不同,从而导致这些个体对空间的探索和发现能力不同,所以个性化可能对个体的空间记忆能力有一定的影响。我们以棕色田鼠(Lasiopodomys mandarinus)为研究对象,对其进行个性化-空间记忆-食物找回的实验,从而找出三者之间的关系。我们认为,个性化和空间记忆对棕色田鼠的食物寻找和贮藏能力存在着重要影响,因此,我们对此展开研究。本研究的主要内容和结果如下: 1)个性化研究方法的探讨 从2013年6月到2013年10月,在查阅文献以及预实验的基础上,采用镜像刺激法,通过1-0法、持续时间法、频次法和行为轨迹分布图等4种方法对成年雄性棕色田鼠的19种行为进行鉴定和比较,并分析其个性化。结果表明,4种方法均能鉴定出棕色田鼠的个性化类型,即冒失类和谨慎类两种类型;但是,1-0法统计快捷但较为粗糙,结果准确性差;持续时间法的结果精准但统计过程略微复杂;频次法统计过程相比于持续时间法较为简洁,结果也较为准确;行为轨迹分布图可以很明显的显示出实验个体的行为点分布,可以很明显的看出两种个性行为的差异及其分布的差别,结果的表现更为显著、清晰,但缺点是绘图过程相对于其它三种方法更为复杂。本研究认为,在进行野外实验时,由于时间不充足,可以使用频次法统计,节省时间的同时结果也较为准确;而在实验室内可采用持续时间法和行为轨迹分布图,可以更为准确、清楚的展现实验结果。 2)棕色田鼠的个性化 从2013年10月到2014年1月,在查阅文献以及前期研究的基础上,通过镜像刺激实验和孔板实验,对成年雄性棕色田鼠进行个性化鉴别,对行为谱中23种行为的持续时间进行统计,并对其探索孔洞的时间进行分析,运用主成分分析法和聚类分析法分析数据,鉴定出棕色田鼠的个性化,最终将棕色田鼠分为冒失和谨慎两组。结果如下:①冒失个体:1号、5号、7号、8号、10号鼠,谨慎个体:2号、3号、4号、6号、9号鼠;②个性冒失的棕色田鼠对于4个孔洞的探索时间(27.40±6.95)显著高于个性谨慎的棕色田鼠(4.40±2.11)(t=3.168, df=8,P=0.013),因此个性冒失的棕色田鼠可能会对新环境进行更主动的探索,而个性谨慎的棕色田鼠则相反。 3)对棕色田鼠的空间记忆及其影响因素分析 从2014年2月至2014年6月,结合文献和前期实验结果,对10只鉴定出个性化的成年雄性棕色田鼠进行空间记忆能力测试。实验在特制的实验箱内进行,实验箱的四角放置有四个大小相同材质不同的圆柱形标记物(分别是塑料、纸、玻璃、金属)。结果显示:①与食物的相关性:个性冒失的棕色田鼠对无食物的玻璃标记物处的探索率(46.57±1.49)与有食物的玻璃标记物处的探索率(43.02±3.05)无显著差异(df=8,P>0.05);个性谨慎的棕色田鼠对无食物的玻璃标记物处的探索率(35.70±3.15)与有食物的玻璃标记物处的探索率(38.83±2.57)无显著差异(df=8, P>0.05)。这表明空间记忆能力与食物的气味无关;②与材质的相关性:个性冒失的棕色田鼠对每种材质标记物的探索率有显著的差异(df=3, P<0.001),个性谨慎的棕色田鼠对每种材质标记物的探索率有显著差异(df=3, P=0.021);在玻璃标记物处有食物的实验中,个性冒失的棕色田鼠对每种材质标记物的探索率有显著的差异(df=3, P<0.001),个性谨慎的棕色田鼠对每种材质标记物的探索率也有显著的差异(df=3, P<0.001)。这表明空间记忆能力的是由材质决定的;③与方位的相关性:a.玻璃、金属对换:冒失个体的实验中,玻璃分别与塑料、纸、金属之间有显著差异(所有P<0.001),塑料、纸、金属三个位置之间没有显著差异(所有P>0.05)。谨慎个体的实验中,玻璃分别与位置塑料、纸、金属之间没有显著差异(所有P>0.05),所以棕色田鼠对原训练位置没有特殊的偏好,而是遵循对于材质的记忆寻找食物;b.顺时针旋转90°:无论冒失还是谨慎个体,玻璃分别和塑料、纸、金属之间有显著差异性(所有P<0.001),塑料、纸、金属之间没有显著差异性(所有P>0.05),表明棕色田鼠对原训练位置没有特殊的偏好,而是遵循对于材质的记忆寻找食物;④与个性的相关性:在探索率方面,冒失个体在玻璃标记物处的探索率(42.64±1.13)显著的大于谨慎个体(35.80±2.02)(t=2.953,df=21.980,P=0.007);在时间序方面,冒失个体多为先随机后定点的挖掘方式,四种实验方位下的挖掘率为100%、100%、80%、80%(0.9±0.057),谨慎个体多为先随机后定点的挖掘方式或无挖掘,四种实验方位下的挖掘率为40%、20%、0%、0%(0.15±0.096),有显著差异性(t=7,df=6,P<0.001)。这表明空间记忆能力的强弱与棕色田鼠的个性特征有关。 4)空间记忆对食物找回能力的影响 从2014年7月至2014年11月,结合前期研究结果,对10只成年雄性棕色田鼠食物找回能力进行测定。食物找回实验与空间记忆实验的实验箱相同,统计棕色田鼠每分钟内的食物找回率,共计10 min。结果显示:空间记忆力强的个体的食物找回率(0.91±0.032)显著高于空间记忆力弱的个体(0.12±0.041)(t=15.107, df=28,P<0.001)。 研究结果表明:1)棕色田鼠存在明显的个性化特征,冒失个体更倾向于主动的、大范围的探索,且活动速度快、具有连贯性,谨慎个体更倾向于小范围活动或停留不动,活动速度慢、连贯性较弱;2)棕色田鼠存在空间记忆能力,且在排除食物气味和标记物方位的影响后,个性化和标记物的材质影响着棕色田鼠的空间记忆能力,冒失个体的空间记忆能力明显强于谨慎个体;空间记忆能力在食物找回的过程中起着决定作用,空间记忆能力强的个体找回食物的概率明显高于空间记忆能力弱的个体。 综上所述,棕色田鼠的个性化可以分为冒失和谨慎两种;冒失个体的空间记忆能力强,食物找回率高,谨慎个体的空间记忆能力弱,食物找回率低。关于棕色田鼠个性化、空间记忆以及食物找回的研究结果为进一步开展棕色田鼠更深层次的研究奠定了基础。但是,很多未涉及到的方面需要进一步的探索。