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根田鼠(Microtus oeconomus)属仓鼠科(Cricetidae)、田鼠亚科(Microtinae)、田鼠属(Microtus),分布于北半球高山草原及冻原地带,在我国,分布于甘肃、陕西、青海、新疆、四川等地,主要栖息于森林、林草原、高山灌丛、沿河湖岸灌丛、村庄农田等。根田鼠营地下生活,昼夜均有活动,但夜间活动时间较长,生活环境低氧、高海拔、日照时间长、紫外线强度高,经过长期的适应和进化,其身体结构、生理机能和感觉器官都产生了适应性变化,其中,最为显著的是视觉器官的变化。本实验应用行为学、组织学、神经解剖学、免疫荧光、免疫组织化学等生物学技术对根田鼠视网膜结构和辨色能力进行研究,旨在探讨根田鼠是否能区分不同波长的光,并进一步探究根田鼠视觉器官与其生活环境的适应性,结果表明:1、尽管根田鼠长期生活在强紫外线环境中,但其眼球结构完整,并未出现损伤。视网膜分层清晰,各层细胞结构完整,说明紫外线对根田鼠的视觉器官并未造成伤害。根田鼠感光细胞数与节细胞数比值约10:1,介于1:1和100:1之间,属于昼夜均有活动的地下鼠类。2、运用免疫荧光技术,Blue-sensitive Opsin sc-14363和Opsin Red green AB-5405分别标记对短波长敏感的S-视锥蛋白和对长波长敏感的L-视锥蛋白。结果表明,根田鼠视网膜存在两种类型视锥蛋白,以S-视锥蛋白为主。视网膜铺片S-视锥蛋白和L-视锥蛋白在中心区密度分别约为111000/mm2和81500/mm2,周边区域分别约为63750/mm2和45250/mm2。因此,根田鼠是典型的二色视觉,具有区分不同波长光的能力。3、运用行为学实验方法,测定不同波长光对行为的影响,结果表明,根田鼠可以区分不同波长的光。在紫外光环境下,根田鼠活动频率和和时间极显著高于红光和蓝光刺激组(p<0.01),行为表现躁动;在蓝光下,休息时间极显著高于运动持续时间(p<0.01);红光下运动时间显著高于休息时间(p<0.05)。说明根田鼠能够感受紫外线刺激,增加其运动频率和持续时间;在蓝光下最安静,静止和休息时间显著增加;在红光刺激下,运动行为显著高于安静行为(p<0.05)。说明根田鼠可以区分不同波长的光,在行为上已经表现出了差异。4、用不同波长光刺激根田鼠,观察大脑扣带回后部(Pcg)、隔外侧核(Isd)、丘脑室旁核(pv)、下丘脑背内侧核(dmh)和下丘脑腹内侧核(vmh)处c-fos免疫反应,结果显示,在所有核团中均有阳性颗粒细胞。说明根田鼠能够接收和处理光信号,具有感光能力,且在紫外线、蓝光和红光三种不同波长的光刺激后,c-Fos蛋白表达差异显著,隔外侧核和扣带回后部c-fos蛋白表达量最高,下丘脑腹内侧核表达量最低,在紫外线刺激下,根田鼠大脑扣带回后部、隔外侧核、丘脑室旁核、下丘脑背内侧核和下丘脑腹内侧核等大脑核团c-fos蛋白阳性颗粒极显著高于蓝光组和红光组(p<0.01),蓝光刺激下根田鼠大脑Pcg、Isd、Pv、dmh和vmh等区域c-fos蛋白阳性颗粒极显著高于红光组(p<0.01)。进一步证明根田鼠可区分不同波长光。在紫外线刺激后,在大脑扣带回后部、隔外侧核、丘脑室旁核、下丘脑背内侧核和下丘脑腹内侧核,c-Fos蛋白大量表达,说明根田鼠可以区分紫外线,仍保留有紫外视觉。总之,根田鼠的视觉器官能够适应其生活环境和生活节律,具感光能力,并能区分不同波长的光,但对其存在紫外视觉的生态学意义和与其生活环境时候有关还有待进一步的研究。