科学新发现！“鼠鼠我啊， 被人类拿捏了”

一年四季变化多端，春天气温回暖，夏天酷暑炎热，秋天气温转凉，冬天寒冷刺骨。我们之所以能够体会这四时之景的不同，是因为地球的自转和公转导致了光照、降水、温度等的年度变化，产生了这分明的四季。“春天来了，万物复苏，又到了动物交配的季节……”这是常常出现在《动物世界》里的一句话。随着天气逐渐变暖，好像万物都开始恢复了生机。为什么不同季节，动物们的活动有所不同呢？为了适应不同季节环境的变化，生活在温带和寒带的哺乳动物在长期的进化过程中逐渐形成了一系列与外界环境变化同步的季节性生理特点。及时地感知与预测环境变化并对其做出适当的响应，迎合生存资源丰富与匮乏的周期性交替。其中繁殖行为作为一个高耗能的生理行为，自然也是被限制在每年的特定时段，这也就产生了小型动物中典型的季节性繁殖现象。而光周期又是各种环境因子当中随周期性变化最为稳定的一个环境因子，因此也成为了动物预测环境变化的最主要依据。也就是说动物能够通过感知外界明暗的长短来感知季节的变化，从而在合适的季节调节身体状态到一个适合进行繁殖的状态。研究表明，肠道微生物在动物的季节性繁殖中起着至关重要的作用。通过人为操纵光周期，科学家发现光周期能够通过影响田鼠肠道中微生物菌群的种类，作用于动物的 HPG 轴-褪黑素 -Kisspeptin/GPR54 系统，从而对布氏田鼠的季节性繁殖进行调控。具体来说，生活在短光周期下的田鼠体重增长变缓，性腺的重量降低，与繁殖有关的激素和基因表达水平也显著降低，这表明其繁殖能力下降。而在长光周期下生活的田鼠则表现出更强的繁殖能力。肠道微生物的移植实验进一步证实了光周期对微生物类群的影响，以及这些微生物类群如何通过 HPG 轴—褪黑激素—下丘脑中 Kisspeptin/GPR54 的系统来影响动物的繁殖性能。研究结果不仅解释了鼠类繁殖季节性特点的生物学机制，还提供了在害虫防治、家畜育种和人类健康管理等方面的理论指导。例如，通过特定的光周期暴露，可以调节肠道微生物群，进而影响动物的睡眠质量、活动节律，以及繁殖性能。在林业或农业中，利用经过特定短光周期暴露的微生物群来减缓有害啮齿类动物的繁殖，从而控制鼠害。在畜牧业中，通过特定光周期暴露的微生物群调控家畜的繁殖，以提高经济效益。