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科学家发现动物如何测量一年中的繁殖时间

动物需要测量一年中的时间,以便它们能够预测并适应新季节的到来,以调整繁殖以及对生存至关重要的其他重要功能。布里斯托大学进行的一项新研究确定了动物如何测量年度时间以控制季节性繁殖力。

在鸟类和哺乳动物中,这种适应过程是由垂体释放的激素介导的,该激素控制多种功能,例如繁殖,对压力的反应以及动物长出新的外衣。然而,白天长度的测量结果以及一年中的时间是由褪黑激素激素介导的,褪黑激素在晚上从松果体释放。到现在为止,褪黑素如何向垂体发出信号尚不清楚,并且一直是30年的研究课题。

这项研究发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上,由布里斯托尔大学比较与临床解剖学中心的前博士生詹妮弗·卡斯尔·米勒(Jennifer Castle-Miller)博士主持,由多明戈·托顿尼斯(Domingo Tortonese)博士领导来自同一所学校的诺丁汉大学的诺丁汉大学和癌症与干细胞学系的戴维·贝茨教授报道了褪黑素通过这种机制转化日长对季节性生理的影响。

他们以绵羊为实验模型,发现夜间褪黑激素的分泌持续时间控制着靠近大脑的特定垂体区域内不同形式的蛋白质的生成,这种蛋白质被称为血管内皮生长因子(VEGF)。阻止血管生长的VEGF形式是在冬天制造的,而刺激血管生长的是在夏天。

布里斯托尔健康科学学院的联合资深作者多明戈·托顿尼斯博士说:“我们发现这种依赖褪黑激素的形式不同形式的VEGF产生具有两个互补作用。首先,它导致连接大脑与垂体的血管重塑,其次,它被用作信使信号,作用于垂体细胞,这些细胞产生控制季节性生育力的激素,这些激素位于不同的位置腺体的一部分。”

这项研究揭示了动物测量一年中的时间的机制,以使其生理适应不断变化的环境。这些发现对农业产业具有重要意义,并有望对人类医学产生影响。

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