论文部分内容阅读
近年来,随着现代工农业的发展,含有重金属的污染物通过大气、水体和土壤进入到环境中,对动植物的生存造成了不同程度的影响。鸟类作为生态系统食物链中的高级消费者,重金属通过皮肤、呼吸和食物链等途径更易在其体内富集,进而对其生长发育、繁殖、呼吸、生殖、免疫等方面造成不同程度的影响,特别是免疫系统对环境重金属污染更为敏感。长期重金属暴露会对鸟类免疫系统产生怎样的影响以及鸟类的免疫系统会有怎样的响应,未见系统的研究报道。为了探究鸟类免疫系统对长期环境重金属污染暴露的响应,本研究以分布广泛的雀形目鸟类——树麻雀（Passer montanus）为研究对象,选择长期受重金属铜（Copper,Cu）,锌（Zinc,Zn）,铅（Lead,Pb）,镉（Cadmium,Cd）污染物为主的甘肃省白银市四龙镇和相对无污染的永靖县刘家峡镇为研究样地,调查并分析了两个样地树麻雀雏鸟、幼鸟、成鸟（雌雄）的体况以及在免疫器官、免疫细胞、免疫分子水平上的特点及差异性。研究主要结果总结如下:1.两地树麻雀主要免疫器官对重金属的富集。主要免疫器官脾脏和腔上囊中重金属水平的检测结果表明,白银地区树麻雀雏鸟、幼鸟、雌性成鸟脾脏中Cu、Zn、Pb、Cd浓度均显著高于刘家峡地区（P<0.05）,而在雄性成鸟脾脏中只有Zn和Pb浓度显著高于刘家峡地区（P<0.05）;白银地区树麻雀雏鸟和幼鸟腔上囊中四种重金属浓度均显著高于刘家峡地区（P<0.05）。说明雏鸟、幼鸟及成鸟树麻雀的主要免疫器官均对环境重金属具有明显的富集作用。2.两地树麻雀雏鸟、幼鸟、成鸟（雌雄）体况比较。两地树麻雀雏鸟、幼鸟、成鸟（雌雄）体重、体长、尾长、翼长、跗蹠长和喙长等身体指标的测定结果表明,两地间树麻雀的上述指标均无显著性差异（P>0.05）;白银地区树麻雀雏鸟体况极显著低于刘家峡地区（P<0.01）,而且与污染最为严重的Cd浓度呈负相关性。说明环境重金属达到一定阈值范围时,雏鸟的体况更易受到影响。3.两地树麻雀雏鸟、幼鸟、成鸟（雌雄）免疫器官比较。两地树麻雀雏鸟、幼鸟、成鸟（雌雄）脾脏的脏器系数和雏鸟、幼鸟腔上囊的脏器系数分析结果表明,白银地区树麻雀雏鸟、幼鸟、成鸟（雌雄）脾脏的脏器系数及雏鸟腔上囊的脏器系数均极显著低于刘家峡地区（P<0.01）,说明白银地区重金属污染造成了树麻雀脾脏和腔上囊相对变小。通过定量分析发现,白银地区雏鸟和幼鸟脾脏动脉周围淋巴鞘（Periaterial lymphatic sheath,PALS）细胞密度显著低于刘家峡地区（P<0.05）,分别与四种重金属浓度进行相关性分析,发现树麻雀雏鸟脾脏PALS细胞密度与脾脏中Cu浓度呈负相关;白银地区雏鸟腔上囊淋巴滤泡细胞密度显著低于刘家峡地区（P<0.05）,且淋巴滤泡周围上皮细胞的厚度显著高于刘家峡地区（P<0.05）,但均与脾脏中重金属浓度不存在显著相关性。说明环境重金属污染可导致树麻雀脾脏及雏鸟腔上囊结构趋小以及淋巴细胞数目减少,但与重金属污染水平的相关性不具有明显的规律。4.两地树麻雀雏鸟、幼鸟、成鸟（雌雄）免疫细胞比较。两地树麻雀雏鸟、幼鸟、成鸟（雌雄）淋巴细胞（Lymphocyte）和异嗜性粒细胞（Heterophil）在白细胞中所占的比例均无显著性差异（P>0.05）,但是,白银地区树麻雀雏鸟和幼鸟异嗜性粒细胞和淋巴细胞的比值（Heterophil/lymphocyte,H/L）均显著高于刘家峡地区（P<0.05）,血细胞比容显著低于刘家峡地区（P<0.05）,并且树麻雀雏鸟H/L值与脾脏中Cd浓度呈正相关,血细胞比容（Hematocrit,Hct）与脾脏中Cu和Cd浓度呈负相关。说明环境重金属污染造成了树麻雀雏鸟H/L值升高和血细胞比容下降,而且与重金属种类与富集浓度具有一定的相关性。5.两地树麻雀雏鸟、幼鸟、成鸟（雌雄）免疫分子比较。两地树麻雀雏鸟、幼鸟、成鸟（雌雄）体内血浆总补体蛋白(Plasma total complement protein,CH50)、免疫球蛋白A（ImmunoglobulinA,IgA）、免疫球蛋白Y（ImmunoglobulinY,IgY）、白细胞介素2（Interleukin-2,IL-2）和白细胞介素6（Interleukin-6,IL-6）等水平的测定结果表明,白银地区树麻雀雏鸟和幼鸟体内CH50、IgA、IL-2和IL-6的浓度均显著高于刘家峡地区（P<0.05）,但雏鸟和幼鸟体内IgY的浓度以及雌性成鸟体内IgA和IL-6的浓度均显著低于刘家峡地区（P<0.05）。说明环境重金属污染对树麻雀免疫分子水平具有显著的影响。综上,本研究通过对两地树麻雀雏鸟、幼鸟、成鸟（雌雄）体内环境重金属Cu、Zn、Pb、Cd积累水平的检测以及其体况、免疫系统结构和部分功能指标的分析发现:树麻雀雏鸟、幼鸟、成鸟（雌雄）的免疫器官可对环境重金属进行明显的富集,且导致雏鸟体况显著下降,雏鸟和幼鸟脾脏和腔上囊趋小以及组织结构发生改变、H/L值升高、血细胞比容降低、免疫分子水平升高,雌性成鸟部分免疫分子水平的降低等。总之,相对于成鸟,树麻雀雏鸟和幼鸟的免疫系统对环境重金属污染具有更为显著的应激反应。