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Assessing heart rate in an apex predator—piloting biologging in jaguars (Panthera onca)

本研究验证了使用植入式心脏监测仪来建立清醒、不受限制的豹猫长期心率基准线的可行性，揭示了活动量、时间以及喂食计划是其心律的主要驱动因素。

原作者： Rafaella Martini, Peter Leimgruber, Nucharin Songsasen, Jorge Aparecido Salomão Junior, Thiago Cavalheri Luczinski, Ronaldo Gonçalves Morato, Rafaella Martins Ribeiro, Mariana Santos de Lima, Sthefany

发布于 2026-06-26

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CC BY 4.0

原作者： Rafaella Martini, Peter Leimgruber, Nucharin Songsasen, Jorge Aparecido Salomão Junior, Thiago Cavalheri Luczinski, Ronaldo Gonçalves Morato, Rafaella Martins Ribeiro, Mariana Santos de Lima, Sthefany Silva, Timothy G. Laske, Rosana Nogueira Moraes

原始论文采用 CC BY 4.0 许可（https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。 ⚕️ 这是一篇未经同行评审的预印本的AI生成解释。这不是医疗建议。请勿根据此内容做出健康决定。阅读完整免责声明

核心理念：在不惊醒美洲豹的情况下，聆听它的心跳

想象一下，你想知道一只美洲豹在闲逛、狩猎或为晚餐感到兴奋时，心脏的感觉是怎样的。过去，检查美洲豹心脏的唯一方法是使用强效药物让它入睡，然后用针刺入胸部进行快速读数。但这就像试图测量一个在沙发上睡觉的人在马拉松比赛中的呼吸频率一样；这些数据无法告诉你当他们醒着并活动时，心脏实际上是如何工作的。

这项研究是科学家首次成功地在美洲豹清醒的状态下，将其胸腔内植入一个微小的、永久性的“黑匣子”记录仪，从而在长达一年的时间里聆听它的心跳。

工具介绍：“野生猫科动物的起搏器”

研究人员使用了一种叫做**植入式心脏监测器（ICM）**的设备。你可以把它想象成一个微型、高度先进的健身追踪器，只不过它不是戴在手腕上，而是植入在美洲豹胸部的皮下。它大约只有一根大号 USB 闪存驱动器那么大（4毫米 x 44毫米），而且几乎没有重量。

工作原理： 它监听心脏的电信号（就像一个永不停歇的听诊器），并每两分钟记录一次心率。它还内置了一个运动传感器，可以识别美洲ло豹是在睡觉、走路还是奔跑。
试点测试： 他们在巴西的两处保护区对 17 只美洲豹进行了测试。其中一只美洲豹因为设备离皮肤切口太近而脱落，另一只不幸死于蛇咬，因此最终的数据来自 16 只健康的个体。

研究发现：美洲豹的日常节奏

在收集了每只美洲豹平均 375 天的数据后，团队了解到了一大量关于处于非药物状态下的“正常”美洲豹心脏的信息。

1. 心跳范围
美洲豹的心跳有点像情绪波动。

平均值： 当只是闲逛时，它们的心跳大约是 每分钟 85 次。
极端情况： 在深度休息时，心跳可以降至 31 次。而在兴奋或活动时，心跳会飙升至 250 次。
类比： 把这想象成汽车引擎。怠速时，它安静地轰鸣；当你踩死油门时，它会咆哮。美洲豹的“引擎”具备极大的调节范围。

2. 日常作息（“闹钟效应”）
美洲豹有着非常规律的每日节奏，有两个主要的“高峰期”，此时它们的心跳会加快：

早晨高峰（凌晨 5:00 – 6:00）： 这大约是在日出前后。
下午高峰（下午 4:00 – 6:00）： 这是最有趣的部分。美洲豹的心跳在喂食之前就开始加速了。
- 类比： 这就像你在最喜欢的饭菜送到前 30 分钟，肚子就开始咕咕叫一样。美洲豹预感到了喂食时间的到来，身体已经做好了准备。

3. 是什么导致了心跳加速？
研究人员使用计算机模型来确定哪些因素对心率变化的影响最大。以下是影响因素排行榜：

活动量： 这是最重要的因素。如果美洲豹移动，心跳就会加快。这是一个直接的联系：运动越多 = 心跳越快。
一天中的时间： 如前所述，它们有特定的活跃时间。
季节与温度：
- 夏季： 心跳稍快。
- 寒冷天气： 当天气非常冷（低于 5°C）时，心率会上升。
- 原因： 就像人类在寒冷中颤抖或消耗更多热量以保持温暖一样，美洲豹的心脏也必须通过更努力地工作来维持体温稳定。
周末 vs 工作日： 在其中一个设施中，美洲豹在周末的心率更快。
- 原因： 那是公众参观的时间。额外的噪音和人群让美洲豹变得更加警觉和活跃，从而提高了它们的心率。

性别差异

有趣的是，研究发现雌性美洲豹的静息心率通常比雄性略快。这在动物界是很合理的，因为体型较大的动物通常心率较慢（比如大象的心跳就比小老鼠慢）。由于雄性美洲豹通常比雌性更大，所以它们的心跳稍慢。

是否安全？

是的。研究结论认为这种“黑匣子”方法既安全又可靠。

美洲豹没有发生感染。
设备没有在体内发生位移。
唯一的插曲是一个美洲豹因为设备放置位置离皮肤切口太近而导致脱落，但研究人员随后改进了技术，并在其余案例中应用了该技术。

这为什么重要？

在这项研究之前，我们只知道美洲豹在被药物麻醉和睡眠状态下的心脏运作情况。现在，我们拥有了一个**“基准线”**——即一张健康的、清醒的美洲豹心脏运作图景。

这就像拥有人类的“正常体温”一样。如果你知道美洲豹的正常心率是 85，但突然无缘无故变成了 150，科学家就知道出问题了。这个工具能帮助我们了解美洲豹如何应对压力、环境变化或人类干扰，这对于保护野生美洲豹至关重要。

简而言之： 研究人员成功地为美洲豹配备了永久性的健身追踪器，证明了其安全性，并发现这些大型猫科动物有着非常具体的日常节奏，它们会为晚餐感到兴奋，并且在寒冷天气或游客参观时，心脏会工作得更努力。