Thermal Thresholds and Body Surface Temperature Dynamics in Sub-Tropical Jamunapari and Barbari Goats
本研究利用红外热成像技术和分段回归分析,确定了亚热带热应激条件下贾姆纳帕里羊(Jamunapari)和巴巴里羊(Barbari)特定品种的下限及上限临界温度阈值,结果显示,在不同身体部位,贾姆纳帕里羊表现出比巴巴里羊更大的表面温度波动。
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动物和人一样,都有一个感到舒适且功能发挥最佳的狭窄温度范围。当空气变得过热或过冷时,它们的身体必须更加努力地维持稳定,这一过程被称为体温调节。对于在温暖潮湿地区饲养牲畜的农民来说,准确了解动物何时从舒适状态跨越到应激状态至关重要。如果温度升得太高,动物可能会停止进食或产奶;如果温度降得太低,它们会为了保持温暖而消耗能量,导致生长缓慢。科学家通常使用热量和湿度的综合指标来追踪这些状况,但一直难以精准定位特定动物开始遭受痛苦的确切时刻。此外,测量动物的内部温度通常需要约束,这会惊吓到动物并使结果产生偏差。这使得研究人员开始转向观察皮肤,特别是不同身体部位的表面温度,将其作为一种观察动物如何应对天气的非侵入性方法。
在印度马图拉的一个受控实验室环境中,一组科学家致力于为两种受欢迎的山羊品种——大型长耳的贾姆纳帕里羊(Jamunapari)和小型紧凑的巴巴里羊(Barbari)——绘制这些无形的边界图。他们将十二只山羊置于一个密封的房间内,在那里可以精确控制空气温度和湿度,以模拟严酷的冬季和酷热的夏季。在几个月的时间里,研究人员通过缓慢降低温度来模拟冷应激,然后升高温度来模拟热应激,让动物暴露在每个水平下各十天。研究人员没有进行直肠测温,而是使用了一种特殊的红外热成像相机来探测热辐射,从而测量四个特定区域的皮肤温度:眼球、耳朵、口鼻部(鼻子)和会阴部(两腿之间的区域)。通过观察这些温度随着房间变冷或变热的变化情况,团队能够识别出山羊身体开始挣扎的确切临界点。
结果显示,这两个品种应对极端温度的方式截然不同。当房间变冷时,贾姆纳帕里羊比巴巴里羊更早表现出应激迹象。随着空气冷却到21摄氏度,贾姆纳帕里羊口鼻部和耳朵的皮肤温度显著下降,这表明它们的身体正在将血液从表面抽离以保护核心。然而,巴巴里羊则顶住了压力,直到空气进一步冷却到18摄氏度时,它们的皮肤温度仍保持稳定。在高温环境下,情况发生了反转。随着温度上升,贾姆纳帕里羊的皮肤温度在30摄氏度时开始攀升,而巴巴里羊在空气达到33摄氏度时仍保持稳定。这表明较小的巴巴里品种能更好地应对亚热带气候中的严寒和酷暑,这可能是因为其较小的体型使其能够更高效地管理体热。
研究还确定了山羊身上的特定“热窗口”,这些部位充当着早期预警系统。口鼻部被证明是最敏感的区域,在热和冷条件下都表现出最大的温度波动,使其成为检查应激的最佳位置。相比之下,眼球保持得非常稳定,仅在应激变得严重时才会发生温度变化,这符合大脑需要恒定保护的逻辑。研究人员发现,山羊身体开始过热或受冻的点取决于测量身体的哪个部位以及观察的是哪个品种。例如,贾姆纳帕里羊在较低的温度指数下就开始过热,而巴巴里羊则相对较高;虽然两个品种在耳朵温度首次下降的点相同(18°C),但巴巴里品种在口鼻部和眼球等其他区域通常能维持更长时间的热稳定性。
这些发现为农民和动物福利专家提供了清晰、实用的指南。通过了解不同品种具有不同的极限,以及不同身体部位反应时间的不同,护理人员可以在动物真正陷入困境之前进行干预。该研究证实,使用热成像相机监测口鼻部和耳朵,是追踪气候变化中山羊健康状况的一种可靠且无压力的方法。最终,这项研究强调了巴巴里羊与贾姆纳帕里羊相比,具有更优越的适应极端温度变化的能力,这对于在天气模式日益变得不可预测的地区进行牲畜育种和管理而言,是一项至关重要的见解。
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