Низкая физиологическая сопротивляемость стрессу: Осницкий А.К., Тарасова С.Ю. Психофизиологические показатели школьной тревожности

Стресс ослабляет иммунную систему

Эдвардс, К.М., Бернс В.Э., Рейнольдс, Т., Кэрролл, Д., Дрейсон, М., и Ринг, К. (2006). Воздействие острого стресса перед вакцинацией против гриппа усиливает реакцию антител у женщин.Мозг, поведение и иммунитет, 20: 159-68.

Глейзер, Р., Шеридан, Дж. Ф., Маларки, В. Б., МакКаллум, Р. К., и Киколт-Глейзер, Дж. К. (2000). Хронический стресс модулирует иммунный ответ на вакцину от пневмококковой пневмонии. Психосоматическая медицина, 62, 804-807.

Глейзер, Р., Роблес, Т. Ф., Маларки, В. Б., Шеридан, Дж. Ф., и Киколт-Глейзер, Дж. К. (2003). Легкие депрессивные симптомы связаны с усиленными и продолжительными воспалительными реакциями после вакцинации против гриппа у пожилых людей.Архив общей психиатрии, 60, 1009-1014.

Киколт-Глейзер, Дж. К., Глейзер, Р. (1993). Разум и иммунитет. В: D. Goleman & J. Gurin, (Eds.) Mind / Body Medicine (стр. 39-59). Нью-Йорк: Потребительские отчеты.

Киколт-Глейзер, Дж. К., и Глейзер, Р. (2002). Депрессия и иммунная функция: основные пути к заболеваемости и смертности. Журнал психосоматических исследований, 53, 873-876.

Киколт-Глейзер, Дж. К., Макгуайр, Л., Роблес, Т., и Глейзер, Р. (2002).Психонейроиммунология: психологическое влияние на иммунную функцию и здоровье. Журнал консалтинговой и клинической психологии, 70, 537-547.

Киколт-Глейзер, Дж. К., Макгуайр, Л., Роблес, Т., и Глейзер, Р. (2002). Психонейроиммунология и психосоматическая медицина: назад в будущее. Психосоматическая медицина, 64, 15-28.

Прессман, С. Д., Коэн, С., Миллер, Г. Е., Баркин, А., Рабин, Б. С., Трианор, Дж. Дж. (2005). Одиночество, размер социальной сети и иммунный ответ на вакцинацию от гриппа у первокурсников колледжа , Психология здоровья, 24, стр.

Робинсон-Велен, С., Тада, Ю., МакКаллум, Р. К., Макгуайр, Л., и Киколт-Глейзер, Дж. К. (2001). Долгосрочный уход: что произойдет, когда он закончится? Журнал аномальной психологии, 110, 573-584.

Сегерстром, С. К. и Миллер, Г. Э. (2004). Психологический стресс и иммунная система человека: метааналитическое исследование 30 лет исследований. Психологический бюллетень, Vol. 130, № 4.

Американская психологическая ассоциация, 23 февраля 2006 г.

Физиологический стресс у популяций коал вблизи засушливой границы их распространения

Abstract

Недавние исследования показали, что экология стресса до сих пор игнорировалась, но на самом деле он оказывает важное влияние на распространение и численность диких позвоночных.Изменения окружающей среды могут вызвать физиологический стресс, который может повлиять на динамику популяции. Подробная информация о влиянии переменных окружающей среды на уровни глюкокортикоидов (показатель стресса) на заднем крае распространения вида может выявить факторы стресса, которые потенциально угрожают видам, и тем самым помочь объяснить, как экологические проблемы, такие как изменение климата, повлияют на выживание. этих популяций. Осадки определяют влажность листьев и / или содержание питательных веществ, что, в свою очередь, влияет на концентрацию кортизола.Мы показываем, что более высокие уровни метаболита кортизола в фекалиях (FCM) в популяциях коал на заднем засушливом краю их ареала на юго-западе Квинсленда связаны с более низкими уровнями осадков (особенно осадков за предыдущие два месяца), что указывает на увеличение физиологического стресса при повышении уровня влажности. низкие. Эти результаты показывают, что коалы на полузасушливых, внутренних краях их географического ареала не смогут справиться с увеличивающейся засушливостью, вызванной изменением климата. Результаты демонстрируют важность интеграции физиологических оценок в экологические исследования для выявления факторов стресса, которые могут поставить под угрозу долгосрочное выживание находящихся под угрозой исчезновения видов.Этот вывод указывает на необходимость исследований, чтобы связать эти факторы стресса с демографическим спадом, чтобы обеспечить более полное понимание реакции видов на изменение климата.

Образец цитирования: Дэвис Н.А., Грамотнев Г., Макэлпайн С., Сибрук Л., Бакстер Г., Ланни Д. и др. (2013) Физиологический стресс в популяциях коал вблизи засушливой границы их распространения. PLoS ONE 8 (11): e79136. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0079136

Редактор: Адам Дж.Манн, Университет Вуллонгонга, Австралия

Поступила: 4 июня 2013 г .; Одобрена: 17 сентября 2013 г .; Опубликовано: 12 ноября 2013 г.

Авторские права: © 2013 Davies et al. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Финансирование: Финансирование было предоставлено Австралийским фондом коал, Австралийским исследовательским советом и Юго-западным NRM.Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили, что никаких конкурирующих интересов не существует.

Введение

Стрессоры распространены повсеместно и включают экологические нарушения, которые оказывают глубокое влияние на экологию и эволюцию организмов [1] — [3]. Источники стресса включают биотические факторы (хищничество, конкуренция, социальная динамика), экстремальные физические факторы (температура, соленость) и климатические факторы (засуха, штормы) [3], [4].Изменения в окружающей среде могут быть лабильными (т.е. в конечном итоге стихать, например, холода, штормы, жара и засуха) или постоянными, такими как глобальное изменение климата, урбанизация, деградация среды обитания, загрязнение, с постоянными изменениями, требующими большего, чем просто временная ассимиляция, и они могут приводят к изменениям ареала, адаптации или локальному вымиранию [5]. Стрессоры могут воздействовать как на физические, так и на биотические компоненты окружающей среды организма и, в зависимости от их распространенности, величины и частоты, могут серьезно влиять на приспособленность людей через затраты для здоровья, воспроизводства и выживания [6].В конечном итоге стрессоры могут оказывать сильное влияние на жизнеспособность популяций, распространение видов и риск исчезновения [7] — [9]. Неблагоприятные условия вызывают физиологические реакции, которые приводят к активации оси гипоталамус-гипофиз-надпочечники (HPA) и секреции глюкокортикоидов (кортизол у сумчатых) корой надпочечников [10] — [13]. Эти глюкокортикоидные гормоны влияют на физиологические и поведенческие черты, которые регулируют реакцию позвоночных на стрессоры, и потенциально предлагают метрику для оценки риска видов для глобальных изменений [6].Таким образом, физиологические исследования диких животных имеют жизненно важное значение для выявления конкретных проблем сохранения и определения статуса угрозы. В зависимости от типа собранной пробы они также могут предложить потенциально неинвазивный способ мониторинга эффективности стратегий лечения [14].

В ответ на стрессор активируется ось HPA, что приводит к повышенной секреции глюкокортикоидов (в первую очередь кортизола и кортикостерона) надпочечниками (реакция на стресс) [15] — [19]. Рецепторы глюкокортикоидов широко распространены в организме, поэтому глюкокортикоидные гормоны могут инициировать широкий спектр реакций, влияющих на поведение, репродуктивную функцию, рост, иммунную систему, метаболизм и распределение энергии [20] — [23].Стрессовая реакция направлена ​​на уменьшение негативных эффектов стрессора и может вызвать временное подавление или прерывание нормальной стадии жизненного цикла человека (например, задержки репродукции, развития, миграции) для перенаправления ресурсов в « чрезвычайное » состояние для облегчения немедленного выживания. [4], [24] — [27]. Когда начинается аварийная стадия жизненного цикла, это позволяет человеку временно отойти от источника нарушения (приспособление) или перенести его, принимая энергосберегающие физиологические стратегии (адаптация), которые позволяют ему справиться [24].Как следствие, секреция глюкокортикоидов в результате острого стресса (например, нападения хищников) улучшает физическую форму организма за счет мобилизации энергии во время стрессовой ситуации [22], [28] — [31]. Однако стрессовая реакция, связанная с чрезмерной секрецией глюкокортикоидов, часто называемая аллостатической перегрузкой или хроническим стрессом, возникает, когда ось HPA человека подвергается чрезмерному воздействию стрессора или его распространенности, что приводит к потере физической формы [32], [33]. Данные из биомедицинской литературы показывают, что устойчивые высокие уровни глюкокортикоидов могут оказывать вредное воздействие на физиологическое здоровье животного и приводить к большей восприимчивости к болезням и снижению плодовитости и выживаемости [12], [13], [20], [34] ], [35].Соответственно, изменение высвобождения глюкокортикоидов в качестве меры стрессовой реакции все чаще используется в экологических и природоохранных исследованиях для определения состояния здоровья животных [23] и для того, чтобы мы могли понять, как природные (например, хищники, сородичи и т. погода) и навязанные экологические проблемы (например, изменение климата, переселение и нарушение среды обитания) воздействуют на людей и популяции [36] — [40].

Хотя пагубные последствия хронического стресса теоретически хорошо концептуализированы на основе биомедицинских данных, существует несколько эмпирических исследований, показывающих потерю или патологию приспособленности и вытекающие из этого демографические последствия аллостатической перегрузки в диких популяциях [6], [41].Исключения включают несколько исследований диких популяций, показывающих, что давление хищников вызывает косвенные и отрицательные опосредованные глюкокортикоидами эффекты на индивидуальную приспособленность, что приводит к снижению прироста популяции жертв [42] — [44]. Бунстра [41] утверждает, что, хотя хронический стресс действительно имеет место в природе, воздействия хронических стрессоров, как изложено в биомедицинской литературе (т.е. патология), не проявляются в природе. Бунстра [41] утверждает, что как демографические (косвенное влияние на воспроизводство), так и гормональные данные указывают на то, что, хотя некоторые дикие популяции могут подвергаться хроническому стрессу со стороны хищников, нет никаких свидетельств патологии или неспособности оси HPA к ответным действиям.Бунстра [41] предполагает, что хронический стресс не является неизбежным результатом воздействия стойкого, сильного стрессора, но является частью нормального опыта многих животных в природе, и, хотя есть затраты на приспособленность, он представляет собой эволюционировавшую адаптивную реакцию на определенные условия. экологическое давление и давление среды обитания — т. е. компромисс между воспроизводством и выживанием, но не до такой степени, что само выживание находится под угрозой. При оценке концентраций глюкокортикоидов в диких популяциях необходимо учитывать различные взгляды на воздействие хронических стрессоров, изложенные в биомедицинской литературе, касающейся патологии и воздействия на естественные популяции.

Неинвазивные методы измерения метаболитов глюкокортикоидов в кале и волосах стали широко распространенным инструментом для получения важной информации об эндокринном статусе животных [12], [45] — [48]. Анализ фекальных метаболитов глюкокортикоидов для оценки физиологического стресса был подтвержден с использованием различных методов и использовался в исследованиях нескольких видов сумчатых, включая медового опоссума ( Tarsipes rostratus ) [49], таммара валлаби ( Macropus eugenii ) [50], ротора Гилберта. ( Potorous gilbertii ) [51], южный волосатый вомбат ( Lasiorhinus latifrons ) [52], нумбат ( Myrmecobius fasciatus ) [53] и коала ( Phascolarctos cinereus, ) [54] [55].

В отличие от измерений концентрации гормона в плазме и сыворотке, которые измеряют фактический гормон, неинвазивные методы измеряют различные конечные продукты метаболизма гормона после того, как он был выведен из кровотока и значительно изменен бактериями в кишечнике [47], [56] — [59]. Определенный гормон обычно расщепляется на различные метаболиты во время этого процесса [59], и именно эти метаболиты глюкокортикоидов измеряются в фекалиях (фекальные метаболиты глюкокортикоидов) и отражают долю свободных (несвязанных) глюкокортикоидов от общего количества глюкокортикоидов [60], [60] [ 61].Однако существует ряд предостережений, касающихся пола, диеты, скорости метаболизма и индивидуальных различий в образовании метаболитов гормонов, которые являются источником осложнений, которые необходимо учитывать для содержательной интерпретации данных о метаболитах гормонов (см. Обзор [62]). , [63]). Несмотря на эти предостережения, было продемонстрировано, что уровни метаболитов глюкокортикоидов в фекалиях могут отражать как исходные уровни глюкокортикоидов, так и реакцию животного на стресс [61], что делает этот неинвазивный метод ценной альтернативой инвазивному отбору проб крови в полевых исследованиях [63].Измерения уровня глюкокортикоидов в фекалиях также обеспечивают комплексное измерение колебаний концентраций в крови в предшествующие несколько дней, обеспечивая, таким образом, стабильную оценку средней секреции гормонов индивидуума [64] — [66]. Кроме того, определение уровня глюкокортикоидов в фекалиях может быть легко получено без обращения с животным или наблюдения за ним, и тем самым не повышается уровень стресса [12], [65], [67], [68].

Как следствие изменения климата, изменения в распределении происходят на границах географических ареалов (т.е. на границе ареала) многих видов, включая расширение границ на переднем крае диапазона и сокращение на заднем крае [69]. Популяции, в частности фолифоидные, находящиеся на последнем крае своего ареала, вероятно, будут наиболее уязвимы к изменению климата из-за физиологического стресса, связанного с уменьшением питательной ценности их источника пищи [70], [71]. Отстающие популяции могут иметь решающее значение для долгосрочного выживания видов, поскольку они могут содержать особей, способных адаптироваться к изменяющимся климатическим условиям [72] — [74].

Коала ( Phascolarctos cinereus ) представляет собой древесное сумчатое листовидное животное, которое питается почти исключительно ограниченным разнообразием видов Eucalyptus , Corymbia и Angophora . Он широко распространен, а его ареал простирается на 30 биорегионов от тропического Квинсленда до Виктории с умеренным климатом и Южной Австралии. Коала была внесена в список в мае 2012 года в соответствии с Законом Содружества об охране окружающей среды и сохранении биоразнообразия от 1999 года как находящаяся под угрозой исчезновения в Квинсленде, Австралийской столичной территории и Новом Южном Уэльсе.Предыдущие исследования на юго-западе Квинсленда, недалеко от засушливого края их ареала, определили, что его распространение напрямую зависит от климатических факторов (высокая температура и малое количество осадков), что подтверждает мнение о том, что эти западные коалы близки к своим физиологическим пределам [75], [76]. Следовательно, можно ожидать, что западные коалы плохо справятся с изменением климата.

Существенное влияние сезона или погодных условий (например, температуры, влажности, наличия пищи и воды) на концентрацию глюкокортикоидов было показано для нескольких видов млекопитающих, при этом в большинстве исследований сообщается о более высоких уровнях в более суровых условиях зимой, в сильную жару или в сухой сезон. [66], [77] — [82].Кроме того, в ряде исследований сокращение популяции объясняется последствиями хронического стресса у свободноживущих млекопитающих [36], [83], [84]. Кроме того, исследование долгоживущих морских птиц, черноногих мятликов, показало, что первоначальное увеличение аллостатической нагрузки может вызвать повышенное поведение и потребление пищи, вызванное повышением уровня глюкокортикоидов, что привело к накоплению запасов энергии [85]. Однако метаболические эффекты повышенных уровней глюкокортикоидов, испытываемые при высоких аллостатических нагрузках, приводят к уменьшению запасов энергии (что указывает на высокий физиологический стресс), при этом наблюдается снижение физической формы (повышенная смертность, снижение репродуктивной способности) с высокими уровнями глюкокортикоидов у этого вида [85] .На протяжении всего распространения коалы засухи и волны тепла несут ответственность за сокращение численности популяции и локальные вымирания [71], [86] — [88]. На юго-западе Квинсленда численность коал сократилась на 80% в период с 1995 по 2009 год, при этом засуха стала основным фактором этого сокращения [88]. Прогнозы изменения климата для этого региона показывают, что интенсивность и частота засух и волн тепла увеличатся, а доступность влаги снизится [89] — [91]. Следовательно, измерение концентраций глюкокортикоидов в популяциях западных коал поможет нам понять, как климатические переменные влияют на эти популяции, и позволит нам предвидеть, где возникнут проблемы, и тем самым выявить конкретные проблемы сохранения [14].

Целью этого исследования было изучить влияние климатических переменных на физиологический стресс популяций коал на юго-западе Квинсленда, чтобы предсказать потенциальную реакцию этих популяций на изменение климата в будущем. Коалы в этом регионе находятся на западных границах своего ареала и составляют отсталую популяцию [88]. Мы использовали неинвазивные методы для измерения уровня глюкокортикоидов. Моделирование смешанных эффектов использовалось для связи текущего физиологического состояния коал с текущим климатом и условиями окружающей среды.Эти зависимости затем использовались для оценки потенциальных физиологических условий на основе прогнозируемого будущего климата.

Материалы и методы

Утвержденный протокол для этого проекта был одобрен Комитетом по этике животных Университета Квинсленда (GPA / 603/08 / ARC) и Агентством по охране окружающей среды (ныне Департамент окружающей среды и управления ресурсами) (Научный Разрешение на цели WISP05343008).

Область исследования

Это исследование проводилось в полузасушливом юго-западном Квинсленде, включающем части биорегиона Мулга-Лэндс, биорегиона Митчелл Грасс-Даунс и Южного биорегиона Бригалоу Пояс (рис. 1).Среднегодовое количество осадков колеблется от 750 мм на востоке до 250 мм на западе. Дожди выпадают в основном летом и сильно изменяются [92]. Самый жаркий месяц — январь со среднемесячными максимальными и минимальными температурами примерно 35 ° C и 19 ° C соответственно. Самым холодным месяцем является июль со средней максимальной и минимальной температурами примерно 19 ° C и 4 ° C соответственно [92].

Рис. 1. Район исследования в пределах Южных биорегионов Малга Лэндс, Митчелл Грасс Даунс и Пояса Бригалоу, Квинсленд, Австралия.

«Участки» обозначают места, где были собраны свежие фекальные гранулы.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0079136.g001

В биорегионе Земли Мулга преобладают равнины от плоских до холмистых и низкие, на которых расположены кустарники Acacia aneura (Mulga) и низинные лесные массивы [93]. Лесные массивы, которые доминируют над водными путями и связанные с ними поймы, в основном состоят из видов Acacia , Eucalyptus populnea, (тополь), E.camaldulensis (речная красная камедь), E. coolabah (coolabah) и E. orchophloia (yapunyah) [93].

Западная часть Южного биорегиона пояса Бригалоу преимущественно состоит из Acacia harpophylla (brigalow), Casuarina cristata (belah) и E. populnea редколесий [93]. В прибрежной растительности преобладают E. camaldulensis , E. coolabah и E. largiflorens (черный ящик) [94].

В биорегионе Mitchell Grass Downs преобладают безлесные равнины, в которых обитает Astrebla spp. (трава Митчелла) с редкими хребтами, реками и ущельями. Участки невысокого открытого леса E. coolabah встречаются по всему региону в сочетании с низменными равнинами и дренажными линиями [94].

Сбор фекальных пеллет

Были проведены поиски для сбора свежих фекальных гранул коалы для анализа на кортизол в 29 участках в трех биорегионах (участки Малга-Лэндс 13; Южный пояс Бригалоу 11 участков; 5 участков Митчелл Грасс-Даунс) (Рисунок 1) в период с августа 2009 года по июнь 2011 года.Утренний (07.00–10.00), дневной (16.00–18.00) и ночной (прожектор, 19.00–04.00) поиски проводились систематически по трансектам (1 км по 80 м) в прибрежных местообитаниях. Предыдущие исследования идентифицировали прибрежные среды обитания в качестве основного ресурса, используемого коалами на юго-западе Квинсленда [88], [95]. Если коала была замечена на разрезе протяженностью 1 км, то для обнаружения дополнительных коал обследовался еще 1 км. После того, как коала была обнаружена, пол регистрировался и фекальные гранулы собирались путем осмотра всей области под кроной дерева, на котором находилась коала.Свежие неповрежденные гранулы помещали в чистые контейнеры с помощью пинцета и хранили в полевых условиях в транспортном средстве с жидким азотом (MCE SC 20/12 V Vapor Shipper, In Vitro Technologies Pty. Ltd) для транспортировки в лабораторию. Использование анализа фекального кортизола для оценки активности оси HPA в только что собранных фекальных гранулах коалы ранее было подтверждено с использованием методов, описанных ниже [54]. Это исследование показало отставание по времени выведения от концентраций метаболитов кортизола в фекалиях, соответствующих высвобождению глюкокортикоидов из коры надпочечников, по крайней мере, за 36 часов до отложения [54].В других исследованиях также были успешно проанализированы метаболиты кортизола в фекалиях коалы (с провокацией АКТГ) с задержкой по времени 24 и 48 часов у женщин и мужчин соответственно [55].

Экстракция и анализ

Гранулы фекалий отдельных коал сушили в печи при 70 ° C в течение 10 часов. Высушенные образцы измельчали ​​между двумя 10-миллиметровыми пластинами из ПВХ, пропускали через сито 1 мм для удаления листовых частиц и собирали в 5-миллилитровые полипропиленовые флаконы с плоским дном, закрытые винтовой крышкой. Для каждого образца 200 мг (точность ± 1 мг) сухого порошка фекалий взвешивали в стеклянной пробирке размером 16 × 100 мм.К сухому порошку добавляли 2 мл боратного буфера (pH 6,5 0,1 M), перемешивали на вортексе, а затем добавляли 50 мкл β-глюкуронидазы (β-D-глюкуронозид глюкуронозогидролаза, EC 3.2.1.31, Sigma Chemical Co. USA), содержащей приблизительно 4000 единиц. добавлен в каждую пробирку для расщепления полярных групп глюкуронида и сульфатазы. Затем пробирки инкубировали в течение 4 часов при 37 ° C на орбитальном смесителе. В каждую пробирку добавляли 3 мл бидистиллированного диэтилового эфира и встряхивали в течение 2 минут, затем пробирки оставляли на 2 минуты.Нижнюю водную фазу замораживали путем кратковременного погружения пробирок в жидкий азот, а надосадочный эфир, содержащий распределенный стероид, декантировали в стеклянные пробирки размером 12 × 75 мм и упаривали досуха при 40 ° C в горячем блочном испарителе в вытяжном шкафу. . Остаток, содержащий экстрагированный стероид, повторно растворяли в 200 мкл разбавленного калибровочного раствора с нулевым уровнем кортизола (Demeditec Saliva Free Cortisol Kit — разбавленный 1 × 10) и помещали в орбитальный смеситель при 37 ° C на 60 минут с последующим кратковременным повышением концентрации кортизола. скорость вихря (20 секунд).Затем 100 мкл тестируемых образцов, стандартов и контролей вносили пипеткой в ​​96-луночные планшеты с наборами без слюны и кортизолом (Demeditec) и прогоняли в соответствии с инструкциями набора. Эффективность процесса экстракции постепенно отслеживалась добавлением 30000 dpm ³ H-кортизола (1,2,6,7 ³ H кортизола 160 Ки / ммоль Perkin-Elmer Life Sciences), и конечная концентрация кортизола в анализе была определена. с поправкой на эту эффективность. Этот анализ позволил нам измерить кортизол после первого расщепления полярных связей в основных известных метаболитах (фекальный метаболит кортизола: FCM), поскольку сообщалось об отсутствии нативных неметаболизированных глюкокортикоидов в фекалиях [60].

Специфичность анализа составила: кортизол 100%, кортикостерон 0,38%, кортизон 1,85%, 11-дезоксикортизол 0,88%, преднизолон 9,89%, со всеми другими стероидами аналогичной структуры <0,20%. Вариация между анализами составляла 5,4% CV, тогда как вариация внутри анализа составляла 5,5% CV. Аналитическая чувствительность анализа составляет 0,014 нг / мл или 4,2 пг на загруженный образец. Серийные разведения обработанных глюкуронидазой экстрактов фекалий коалы, проведенные в сравнении со стандартами калибратора набора для анализа Demeditec, дали удовлетворительную степень параллелизма для анализа.Данные анализа были проанализированы с использованием четырехпараметрической логистической подгонки с использованием MyAssays Analysis Software Solutions (www.myassays.com).

Пояснительные переменные

Объясняющие переменные включали пол, климатические данные, характеристики почвы и местоположение (таблица 1). Климатические данные Бюро метеорологии (1990–2011 гг.) Были изучены для станций, ближайших к каждому участку (в пределах одного биоклиматического региона и на расстоянии менее 30 км). Минимальные и максимальные средние температуры учитывались для каждой пробы, соответствующей дню перед взятием пробы, чтобы учесть задержку во времени выведения [54] (Таблица 1).Месячное количество осадков было рассчитано из-за временного лага между выпадением дождя и ответной реакцией растительности [96] — [98]. Свойства почвы (например, общий азот и фосфор) на каждом участке были получены из геологического картирования Квинсленда (набор данных по комбинированным почвам Квинсленда) в масштабе от 1-250 000 до 1 200000000 (таблица 1). Каждый участок был также разбит на категории по биорегиону, водосбору, бассейну, засухе или событию после наводнения и сезону (Таблица 1).

Статистический анализ

Статистический анализ проводился с использованием пакета статистических программ Stata [99] для определения зависимостей между следующими переменными: концентрация FCM (нг / г) (зависимая переменная) и количество осадков, температура, почвенный азот, почвенный фосфор, пол, время год (месяц) и сезон (размножение / неразмножение) (независимые переменные — таблица 1).Как показал тест Шапиро-Уилка на нормальность данных, переменная FCM (зависимая) не распределялась нормально ( p <0,001). Следовательно, переменная FCM была преобразована логарифмически для достижения нормального распределения зависимой переменной. Все объясняющие переменные были стандартизированы так, чтобы иметь нулевое среднее значение и стандартное отклонение, равное единице, чтобы можно было сравнить оценки параметров модели.

Данные были собраны на 29 участках в трех биорегионах.Поэтому мы приняли иерархически структурированную популяцию со случайной выборкой регионов, участков и субъектов внутри участков. Многоуровневые (трехуровневые) линейные регрессии со смешанными эффектами и случайными перехватами были использованы для оценки влияния каждой независимой переменной на уровни FCM коалы. Три уровня рассматриваемой модели были связаны с: (1) индивидуальной коалой; (2) место сбора данных; (3) регион, где находился сайт. Модель случайных эффектов определила зависимость уровней FCM от конкретной переменной количества осадков (например,g., двухмесячные осадки) для каждого участка и / или региона. Таким образом, случайные эффекты в модели представляют собой случайные пересечения и / или наклоны соответствующих линий регрессии уровней FCM в зависимости от переменной количества осадков для каждого региона и / или участка. Хотя модель не дает напрямую значений случайных эффектов (случайных пересечений и / или наклонов), их лучшие линейные несмещенные прогнозы, также известные как эмпирические байесовские прогнозы, могут быть рассчитаны как на уровне региона, так и на уровне участка [100].

Результаты

Все объясняющие переменные (таблица 1), кроме ковариат, связанных с осадками, были исключены из рассматриваемой модели, поскольку они не оказали значительного влияния на уровни FCM ( p> 0.1). Концентрация FCM оценивалась в зависимости от количества осадков за 1–12 месяцев до сбора образцов (Таблица 2). Зависимость скользящего среднего величин стандартизованных коэффициентов (Таблица 2) от количества месяцев с дождем проиллюстрирована на Рисунке 2. Изменения в уровнях FCM имеют типичный временной лаг около 2–6 месяцев после дождя. Это следует из максимума кривой на Рисунке 2 между ~ 2 и 6 месяцами. Кроме того, точки, соответствующие 4, 5 и 6 месяцам на Рисунке 2, показывают размер эффекта для 2-месячного количества осадков.Это означает, что величина эффекта для 4-го, 5-го и 6-го месяцев увеличивается за счет размера эффекта для 2-месячного дождя. Таким образом, наибольшее влияние на уровни ТСМ оказывает выпадение дождя за 2-3 месяца до сбора.

Промежуточный интервал, по которому выполняется усреднение, содержит три последовательных значения коэффициентов из таблицы 2.Первая и последняя точки добавляются к этой зависимости непосредственно из таблицы 2 (поскольку эти краевые точки не входят в зависимость скользящего среднего с трехточечным скользящим интервалом). Планки погрешностей, рассчитанные как ошибки среднего в пределах скользящего интервала, отображаются для каждой из точек скользящего среднего. Обратите внимание, что на этом рисунке показана величина эффекта, а фактическое влияние дождя на уровень кортизола отрицательно.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0079136.g002

Таким образом, модель воздействия осадков на уровни FCM включала две независимые переменные: количество осадков за два месяца до момента сбора фекальных гранул и количество осадков за четыре месяца (от 3 до 6 месяцев). до момента сбора. Переменная количества осадков за 3-6 месяцев до момента сбора была включена, потому что она учитывает затухающее (но все еще существующее) влияние дождя в предыдущие месяцы до двухмесячного периода на время сбора и его статистическую значимость ( со стандартизованным коэффициентом –0.25 и p = 0,012) определяет длительный период, в течение которого эффект очевиден (Таблица 3).

Мы не обнаружили существенных нелинейных квадратичных членов в зависимости уровней FCM от двухмесячных осадков. Кроме того, поскольку сравнение соответствия модели случайного перехвата и модели множественной регрессии, использование теста отношения правдоподобия дало p = 0,01, мы можем таким образом отклонить нулевую гипотезу о том, что перехват является одинаковым для всех регионов и участков. , и модель случайного перехвата действительна и важна.В то же время тесты отношения правдоподобия, сравнивающие модель случайного наклона с моделью, которая содержит только случайные пересечения, не показали статистически значимой разницы как для уровня региона, так и для уровня сайта (значения p близки к 1 для всех этих тесты). Как следствие, в рассмотрении случайных наклонов не было необходимости, поэтому мы ограничили нашу модель только случайными пересечениями.

Внутриклассовая корреляция, интерпретируемая как отношение дисперсии уровней FCM из-за различных участков (или биорегионов) к общей дисперсии FCM, определяет вклад участков (или биорегионов) в общую дисперсию FCM.То, что внутриклассовая корреляция равна ∼0,26 для уровня сайта и ∼0,11 для уровня биорегиона, означает, что вклад разных сайтов в изменчивость кортизола был значительно больше, чем вклад разных биорегионов, что указывает на особенно сильную кластеризацию данные о местах сбора.

Зависимость среднего уровня ТСМ от количества осадков за двухмесячный период до сбора, скорректированная с учетом количества осадков в течение следующих 3-6 месяцев, является значительной и демонстрирует монотонное снижение уровней ТСМ с увеличением количества осадков за два месяца (Рисунок 3).Для двухмесячного количества осадков 400 мм, при общем количестве осадков за предыдущие 4 месяца, равном его среднему значению 310 мм, средний уровень FCM составляет ∼2,66 нг / г. Если за два месяца количество осадков уменьшилось с 400 мм до 50 мм, уровни FCM увеличились в ~ 3 раза до ~ 7,73 нг / г (Рисунок 3).

Рис. 3. Концентрация метаболита кортизола в фекалиях (FCM) в зависимости от количества осадков в течение двух месяцев до сбора.

Серая полоса показывает интервал прогноза 95%. Предполагается, что общее количество осадков за предыдущие 4 месяца (с 3-го по 6-й) равно его среднему значению за этот период, равному 310 мм.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0079136.g003

Типичные различия между зависимостями кортизола для разных биорегионов характеризуются значительно более низкими уровнями FCM у коал при любом уровне осадков (рис. 4). Модель влияния дождя на концентрацию ТСМ в коалах может составлять ~ 10% от общей изменчивости ТСМ. Относительно небольшая доля общей изменчивости FCM, объясняемая переменными количества осадков, не означает, что этот эффект незначителен.Как показано, результаты статистически значимы с низкими значениями p . Кроме того, вклад переменных количества осадков сравним с изменчивостью FCM по регионам (также ∼10%) и участкам (∼14%). Это означает, что остальные ~ 66% изменчивости FCM обусловлены другими необъяснимыми факторами.

Рис. 4. Региональные различия во взаимосвязи между концентрацией метаболита кортизола в фекалиях (FCM) и количеством осадков в течение двух месяцев до сбора образцов.

Толстая сплошная кривая показывает средний уровень кортизола по всем трем биорегионам вместе взятым (такой же, как кривая на Рисунке 3).Остальные три кривые представляют средние уровни FCM для каждого из биорегионов: пояс Бригалоу (маленькая пунктирная кривая), холмы Митчелл Грасс (пунктирная кривая) и земли Мулга (тонкая сплошная кривая). Общее количество осадков за предыдущие 4 месяца (с 3-го по 6-й) предполагается равным его среднему значению 310 мм.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0079136.g004

Для дальнейшей оценки соответствия моделей были рассмотрены 12 графиков квантилей-квантилей (QQ) стандартизованных остатков для осадков в течение периодов от 1 месяца. за 12 месяцев до взятия пробы.Эти графики дополнительно продемонстрировали обоснованность рассмотренных моделей (Рисунок S1).

Обсуждение

Хронический стресс может снизить устойчивость к болезням и повлиять на производительность населения (включая отрицательное влияние на выживание и воспроизводство) [35], [101] — [105], поэтому понимание физиологических реакций населения, подверженного изменениям окружающей среды, имеет решающее значение для сохранение. Мы показываем, что более высокие уровни FCM в популяциях коал вблизи засушливой границы их ареала в западном Квинсленде были связаны с более низким уровнем осадков, что согласуется с физиологическим стрессом при низком уровне влажности.Эти результаты вызывают особую озабоченность с точки зрения продолжающегося выживания популяций западных коал, особенно когда ряд исследований приписывают сокращение популяций свободноживущих млекопитающих эффектам хронического стресса [36], [83], [84]. Засухи и волны тепла несут ответственность за катастрофы популяций и локальные вымирания ряда популяций коал [71], [86] — [88]. Прогнозы показывают, что интенсивность и частота засух и волн тепла увеличатся, а доступность влаги снизится [89] — [91].Наши результаты показывают, что западные коалы, находящиеся на заднем крае своего географического ареала, плохо переносят изменения в структуре осадков, вызванные изменением климата.

Засушливые и полузасушливые ландшафты — это неоднородные экосистемы, изменчивые во времени и пространстве, в которых экологические процессы в основном определяются климатом и питательными веществами [106]. Предыдущие исследования в этих засушливых и полузасушливых ландшафтах определили, что на распределение, плотность, предпочтения среды обитания и размеры домашнего ареала коал влияет либо доступность воды (включая влажность листьев) и / или количество осадков [75], [76], [ 86], [107], [108].Результаты текущего исследования также продемонстрировали влияние дождя на популяции коал, показывая, что малое количество осадков отрицательно влияет на уровень FCM. В частности, наибольшее влияние на уровень FCM оказали осадки предыдущих двух месяцев. Временные задержки могут возникать между дождевыми дождями и последующей реакцией растительности, при этом предыдущие исследования показали, что общее количество осадков за предыдущие два месяца оказывает сильное влияние на рост растительности [96] — [98]. Это указывает на то, что влияние дождя на уровни FCM у коал, вероятно, будет вызвано улучшением влажности и питания листьев в виде новых побегов в результате дождя.Задержка нового роста после дождя вызывает последующую задержку примерно в два месяца между дождем и максимальным снижением уровня FCM у коал. Влага листвы обеспечивает большую часть потребности коалы в воде. Было высказано предположение, что в засушливых условиях или во время засухи вода, а не питательные вещества для листьев, влияет на выбор дерева коалами [107], [109]. Таким образом, выпавшие за два месяца до этого дожди являются важным фактором, определяющим содержание влаги в листьях и, следовательно, качество пищи, что, в свою очередь, влияет на концентрацию ТСМ у коал юго-западного Квинсленда.Результаты этого исследования согласуются с исследованиями на африканских слонах, обезьянах мурики и паукообразных обезьянах [77], [79], [110]. Эти исследования показали, что концентрации ТСМ значительно выше в засушливый сезон по сравнению с влажным сезоном, поскольку доступность пищи и / или воды снижалась [77], [79], [110]. Например, концентрации ТСМ африканских слонов, находящихся на свободном выгуле, были значительно выше в засушливый сезон из-за снижения доступности пищи, воды и состояния тела и обратно коррелировали с количеством осадков в разные сезоны [79].Авторы также отметили, что рацион слонов меняется с высококачественной травы во влажный сезон на менее питательную и более редко распределяемую кору и листья в сухой сезон [111], [112]. У паукообразных обезьян в охраняемых лесах также наблюдаются сезонные колебания концентраций кортизола в фекалиях, причем более высокие концентрации измеряются в засушливый сезон по сравнению с влажным сезоном, когда количество плодовых деревьев и, следовательно, сокращается доступность пищи [110]. В том же исследовании было обнаружено, что средняя концентрация кортизола у паукообразных обезьян, живущих во фрагментированной среде обитания, оставалась высокой в ​​течение года, что указывает на то, что особи в этих средах обитания могут страдать от длительного стресса [110].Кроме того, уровень кортизола в сыворотке крови у верблюдов в районах, пострадавших от засухи, был значительно выше, чем у верблюдов в других районах [113].

При сравнении концентраций кортизола по отношению к предыдущим осадкам, концентрации FCM коал из Митчелл Грасс Даунс были ниже комбинированного среднего биорегиона, тогда как концентрации FCM коал из земель Мулга и Южного пояса Бригалоу были выше среднего. Доминирующий тип почв в пределах Mitchell Grass Downs (Vertosol) имеет высокую водоудерживающую способность и очень высокое плодородие почвы по сравнению с доминирующими почвами в биорегионах Mulga Lands (Kandosol) и Brigalow Belth South (Sodosol, Chromosol и Vertosol) [114 ] — [116].Разница в влагоудерживающей способности и плодородии почвы между регионами может объяснить, почему коалы Mitchell Grass Downs имели более низкие концентрации FCM, то есть деревья в этом регионе, вероятно, будут иметь более высокую влажность листьев и качество корма в результате более высокой водоудерживающей способности и плодородие почвы. Предыдущее исследование на юго-западе Квинсленда показало, что существует значительная взаимосвязь между влажностью листьев и типами почвы, хотя после того, как типы почвы были разделены на группы на основе наличия воды, авторы предположили, что взаимосвязь может быть приписана наличию воды на участках [117].Кроме того, в этом исследовании свойства почвы не оказали значительного влияния на уровни FCM. Таким образом, хотя влагоудерживающая способность и / или плодородие почвы могут объяснить более низкие концентрации FCM в Mitchell Grass Downs по сравнению с двумя другими биорегионами, осадки за два месяца до этого, скорее всего, являются основным определяющим фактором содержания и качества влаги в листьях, независимо от почвы. тип.

Значительное влияние температуры на концентрацию глюкокортикоидов было показано для нескольких видов млекопитающих, при этом в большинстве исследований сообщается о более высоких уровнях в более суровых условиях зимой или во время сильной жары [118], [119].Например, была обнаружена значимая отрицательная связь между минимальной температурой окружающей среды и уровнями FCM у благородных оленей [118]. У овец марвари как высокие температуры окружающей среды (максимум 43–46 ° C), так и засушливые условия привели к значительному повышению уровня кортизола в сыворотке [119]. Однако мы не обнаружили влияния минимальной и максимальной температуры окружающей среды на уровни FCM коал. Адаптация поведения и физиологическая адаптация коал, живущих у засушливых краев их ареала, помогают смягчить физиологический стресс от экстремальных температур.В центральном Квинсленде температура на деревьях, используемых коалами для укрытия летом, может быть примерно на 2 ° C ниже, чем температура окружающей среды [71], а в Ганнеде, на северо-западе Нового Южного Уэльса, выбор дерева был опосредован: температура [120]. Кроме того, шкура коалы имеет самую высокую зарегистрированную изоляцию (включая высокую устойчивость к ветру) среди сумчатых [121]. Дорсальная поверхность покрыта более густым мехом и меньше отражает солнечную радиацию, чем вентральная поверхность [121]. Дегабриэле [121] предположил, что различные изменения позы, особенно в зависимости от направления ветра, обеспечивают изоляционные способности, и что приток полевой воды и низкая скорость метаболизма коал, вероятно, являются адаптацией к их древесному, низкокалорийному линоядному образу жизни, который расширяет в широком диапазоне широт.Однако на всем протяжении распространения коалы засухи и волны тепла несут ответственность за сокращение численности популяции и локальные вымирания [71], [86] — [88]. Хотя метаболическая и терморегуляторная адаптация коал помогает смягчить влияние температуры на физиологический стресс, исследования, проведенные на сегодняшний день, показывают, что существует порог, который, если его пересечь, приведет к краху популяции. В этом исследовании из-за относительно небольшого количества образцов, собранных при более низких и высоких крайних температурах, это влияние температуры не было обнаружено.

Было сообщено, что вариация физиологической реакции на стресс, которая влияет на концентрацию фекальных GCM, отражает репродуктивный статус или фазу (например, течка, беременность, лактация) для ряда видов млекопитающих [81], [122] — [124] . Также известно, что уровень глюкокортикоидов значительно возрастает в ближайшем будущем у млекопитающих, потому что они запускают каскад, приводящий к родам [12], [125]. В то время как эти большие изменения уровня кортизола в плазме происходят у большинства млекопитающих во время беременности, различный эндокринный контроль родов после хорошо известного короткого периода беременности у сумчатых не связан с какими-либо значительными изменениями уровня кортизола в плазме крови матери [126].В этом исследовании мы не обнаружили различий между полами или репродуктивными заболеваниями. Возможно, что в засушливые годы размножение коал на юго-западе Квинсленда могло быть приостановлено или сокращено, тогда как по мере увеличения количества осадков могла быть обнаружена нормальная модель воспроизводства. Действительно, неофициальные данные свидетельствуют о таком сценарии, когда во время поисков коал во время засухи были найдены только одна мать и Джоуи, по сравнению с многочисленными наблюдениями за матерями, пострадавшими от наводнения.Однако мы обнаружили обратное с более высоким FCM в периоды малого количества осадков (в соответствии с влажным стрессом) по сравнению с периодами увеличения количества осадков, когда самки могли находиться в репродуктивном состоянии. Narayan и др. [55] сообщили, что уровни FCM у содержащихся в неволе коал значительно различались в зависимости от пола, репродуктивного состояния (кормящие коалы по сравнению с нелактирующими коалами) и группы обработки; однако, апостериорных сравнений показали, что, хотя уровни FCM значительно различались между полами и группами обработки, не было никаких существенных различий между репродуктивными условиями.Нараян и др. [55] также сообщили об отсутствии существенной разницы в уровнях FCM между дикими и содержащимися в неволе коалами, при этом post hoc сравнений дополнительно подтверждают предположение, что в каждой среде (в неволе или в дикой природе) имел место значительный эффект пола, но не репродуктивное состояние на уровне FCM. Половые различия в уровне свободного кортизола в плазме или кортизола в кале не были очевидны в исследовании содержащихся в неволе коал, проведенном Davies и соавт. [54], однако эти животные не кормили грудью и не были беременны на момент исследования.Из-за большой разницы между репродуктивным эндокринным контролем у матерей и метатериев большие изменения уровня кортизола в плазме матери, которые происходят у большинства плода во время беременности, не происходят во время короткой беременности у сумчатых, а кортизол плода более важен для начала родов и обеспечения развития и созревания. органов (в частности, легких) при подготовке к родам [126]. Поскольку это исследование измеряет последующий экскреторный продукт печеночного клиренса свободного кортизола из плазмы, а не общий кортизол, половые различия, вероятно, будут небольшими.Это добавляет дополнительную поддержку предположению о том, что осадки и последующая влажность и / или содержание питательных веществ в листьях являются основным фактором, определяющим уровни FCM в популяциях юго-западных коал. Однако в будущих исследованиях следует рассмотреть возможные различия между полами и репродуктивным статусом, и для того, чтобы сделать это тщательно, необходимо оценить распределение стероидов в плазме крови, позволяющее рассчитать свободный кортизол.

Устойчивый высокий уровень глюкокортикоидов в результате хронического стресса (например,грамм. от долгосрочного изменения климата) может быть вредным для физиологического здоровья животного и вести к большей восприимчивости к болезням, а также к снижению плодовитости и выживаемости [12], [13], [20], [34], [35] ]. В то время как вредные эффекты хронического стресса хорошо концептуализированы на основе биомедицинских данных, есть некоторые сомнения в том, что эти вредные эффекты, особенно связанные с патологией, имеют место или нет в природе [41], [127]. Бунстра [41] утверждает, что как демографические (косвенное влияние на воспроизводство), так и гормональные данные указывают на то, что, хотя некоторые дикие популяции могут подвергаться хроническому стрессу со стороны хищников, нет никаких свидетельств патологии или неспособности оси HPA к ответным действиям.Бунстра [41] предполагает, что хронический стресс не является неизбежным результатом стойкого, сильного стрессора, но является частью нормального опыта многих животных в природе и, хотя есть затраты на приспособленность, это эволюционный адаптивный ответ на определенные экологические и экологические факторы. давление среды обитания. Хотя это может иметь место в случае стрессоров хищников, у диких популяций нет доказательств того, может ли эта адаптивная реакция применяться к другим серьезным хроническим стрессорам другой природы, таким как изменение климата или утрата и фрагментация среды обитания.Можно ожидать, что для видов, популяции которых находятся под угрозой заболевания, хронический стресс, действующий через хорошо известные эффекты на иммунную систему, может повысить восприимчивость к болезням и угрожать долгосрочной жизнеспособности популяций. Коалы подвержены целому ряду заболеваний, которые могут привести либо к смерти, либо к бесплодию [128], [129]. Известно, что инфекционные заболевания коал угрожают долгосрочной жизнеспособности популяций в Квинсленде и Новом Южном Уэльсе [129]. На северо-западе Нового Южного Уэльса было обнаружено, что распространенность хламидиоза резко возрастает после интенсивного стресса, вызванного экстремально жаркой погодой (сильные волны тепла) во время засухи [87].После обзора исследований хламидийной болезни и сокращения популяции Lunney et al. [87] также связывает хламидиоз с популяциями коал, подвергающимися стрессу из-за потери и фрагментации среды обитания. Кроме того, Гордон [86] сообщил, что на засушливых участках ручья на юго-западе Квинсленда коалы проявляли худшее здоровье (плохое состояние, анемия, большое количество клещей) и страдали гораздо более высокой смертностью, то есть катастрофами населения, во время засухи по сравнению с участками, где деревья не пострадали. засухой (в основном на крупных постоянных водоемах).Мы обнаружили, что малое количество осадков привело к высокому уровню кортизола, демонстрируя, что засуха может повлиять на физиологический стресс отдельных коал в результате снижения доступности пищи и воды. Все более вероятно, что воздействие этих факторов окружающей среды повысит их восприимчивость к болезням. Однако, хотя существуют неофициальные данные о том, что стресс и распространенность болезней в различных популяциях коал на всем протяжении их распространения связаны, связь между хроническим стрессом, болезнью и последующим демографическим воздействием требует детального изучения, прежде чем какие-либо причинные связи могут связать хронический стресс с патологией.Наши результаты позволяют по-новому взглянуть на реакцию коал на стрессовые факторы, такие как засуха и волны тепла, и подчеркивают проблемы сохранения и сохранения популяций западных коал в свете прогнозируемого изменения климата.

Последствия для сохранения

Засуха и волны тепла могут повлиять на физиологический стресс у отдельных коал, поскольку эти экстремальные климатические условия могут повлиять на качество питательных веществ и влаги, содержащихся в рационе всей популяции [130], [131].Наблюдаемые закономерности концентрации ТСМ в зависимости от уровня осадков убедительно свидетельствуют о том, что на физиологический стресс западных коал отрицательно влияет ограниченный доступ к пище и воде. Эти популяции коал в западном Квинсленде находятся на полузасушливом краю своего распространения, где засуха и волны тепла привели к сокращению популяции [86], [88], что подтверждает, что коалы в этом полузасушливом регионе приближаются к пределам физиологической толерантности. Прогнозы изменения климата для этого региона показывают, что интенсивность и частота засух и волн тепла увеличатся, эвапотранспирация увеличится, а влажность листвы снизится [89] — [91].Это подчеркивает проблемы сохранения и управления для дальнейшего выживания популяций коал в западном Квинсленде.

Изучение уровней FCM на заднем крае границы широко распространенных видов и того, как эти уровни меняются в зависимости от климатических факторов, позволяет нам неинвазивно идентифицировать изменения, которые могут вызвать стресс. Это также позволяет нам определять места обитания, которые наименее восприимчивы к изменению климата, в качестве приоритетных для защиты, а также облегчать принятие управленческих решений для предотвращения дальнейшего сокращения распространения видов и отслеживать эффективность стратегий управления.На юго-западе Квинсленда прибрежная среда обитания является основным ресурсом, используемым коалами [88], [95], [108], на основании данных о сокращении популяций и их сокращении до прибрежных местообитаний во время засухи и волн тепла [86], [88]. Отсюда следует, что, поскольку содержание влаги в листьях деревьев в прибрежных средах обитания будет выше, это делает их более качественной средой обитания для коал. Учитывая, что малое количество осадков и, следовательно, низкая влажность листьев привели к более высокому уровню FCM, это придает еще большее значение поддержанию и улучшению качества прибрежных местообитаний для продолжения выживания этих западных популяций коал, особенно во время экстремальных погодных условий.Исторические методы управления земельными ресурсами привели к сокращению прибрежных местообитаний из-за заиливания ранее постоянных водоемов [86]. Для долгосрочного сохранения западных популяций коал следует рассмотреть возможность ограждения прибрежных местообитаний, чтобы не допустить диких животных и домашнего скота. Это поможет уменьшить заиливание водоемов и позволит набирать пищевые деревья. Однако сокращение выпаса может также увеличить количество видов сорняков, что может негативно повлиять на коал и других местных диких животных.Это указывает на необходимость тщательного мониторинга и борьбы с заражением сорняками. Предыдущие исследования также показали, что наличие воды и количество осадков являются основными факторами, определяющими предпочтение среды обитания коал в засушливых и полузасушливых регионах [75], [107]. Поддержание доступа к отдельно стоящей воде, такой как дамбы на фермах, и посадка благоприятных видов деревьев, особенно тех, которые имеют тенденцию к более высокому содержанию влаги в листьях, таких как E. camadulensis и E. coolabah [117]), недалеко от плотин. также увеличивают доступность высококачественных деревьев, поскольку эти деревья, вероятно, будут иметь более высокий уровень влажности листьев.Следовательно, для обеспечения дальнейшего выживания популяций коал в западной части Квинсленда в экстремальных погодных условиях наиболее важными действиями по сохранению коал в этих полузасушливых ландшафтах являются поддержание качества и количества прибрежных местообитаний, расширение наличия и доступности отдельно стоящей воды. например, вокруг дамб на фермах, и предоставление определенных деревьев в качестве пищевых ресурсов.

Заключение

Экологические исследования все чаще используют высвобождение глюкокортикоидов в качестве меры стрессовой реакции у животных.Используя неинвазивные методы для измерения метаболитов глюкокортикоидов в фекалиях, мы обнаружили, что коалы имеют более высокие уровни FCM в периоды малых дождей. Анализ механизмов воздействия дождя на уровни FCM у коал выходит за рамки данной статьи, но одним из механизмов может быть новый рост и более высокое содержание влаги в листве листьев эвкалипта в периоды дождя. Это обеспечит коал изобилием пищи и воды, что приведет к снижению уровня кортизола.Эти результаты позволяют по-новому взглянуть на влияние засух и аномальной жары на уровни физиологического стресса и высвечивают озабоченность по поводу сохранения сохранности популяций коал в западном Квинсленде перед лицом прогнозируемого изменения климата. Наши результаты демонстрируют важность интеграции физиологического аспекта в экологические исследования, чтобы обеспечить более полное понимание реакции видов на потерю среды обитания, особенно прибрежной среды обитания, и возрастающей угрозы безжалостного изменения климата.

Дополнительная информация

Рисунок S1.

Графики QQ стандартизованных остатков для моделей для (a) дождя за 1 месяц до сбора образца, (b) дождя за 2 месяца до сбора образца, (c) дождя за 3 месяца до сбора образца, (d) дождя За 4 месяца до сбора пробы, (e) осадки за 5 месяцев до отбора проб, (f) осадки за 6 месяцев до отбора проб, (g) осадки за 7 месяцев до отбора проб, (h) осадки за 8 месяцев до отбора проб , (i) количество осадков за 9 месяцев до сбора образцов, (j) количество осадков за 10 месяцев до сбора образцов, (k) количество осадков за 11 месяцев до сбора образцов и (l) количество осадков за 12 месяцев до сбора образцов.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0079136.s001

(DOCX)

Благодарности

Мы чрезвычайно благодарны всем волонтерам, которые помогали в исследованиях коал, и особая благодарность Грейс Дэвис, Стюарту Дэвису, Уиллу Гулдингу, Кайласу Уайлду, Ладисласу Парро и Хуэйин Ву. Мы хотели бы поблагодарить всех землевладельцев, которые разрешили проводить исследования коал на своей земле, их гостеприимство и знания были очень оценены.

Вклад авторов

Задумал и спроектировал эксперименты: ND CM LS GB DL JR AB. Проведены эксперименты: ND AB. Проанализированы данные: НД ГГ. Предоставленные реагенты / материалы / инструменты анализа: AB. Написал статью: ND GG CM LS GB DL JR AB.

Ссылки

1. 1. Бадяев А.В. (2005) Изменчивость эволюции, вызванная стрессом: от поведенческой пластичности к генетической ассимиляции. Труды Лондонского королевского общества Серия B: Биологические науки 272: 877–886.
2. 2. Бадяев А.В. (2005) Роль стресса в эволюции: от индивидуальной адаптивности к эволюционной адаптации. В: Халльгримссон Б., Холл Б.К., редакторы. Вариация: центральное понятие в биологии. Амстердам: Elsevier Academic Press. 277–302.
3. 3. Хоффманн А.А., Геркус М.Дж. (2000) Экологический стресс как эволюционная сила. BioScience 50: 217–226.
4. 4. Wingfield JC, Maney DL, Breuner CW, Jacobs JD, Lynn S и др. (1998) Экологические основы гормонально-поведенческих взаимодействий: «аварийный этап жизненного цикла».Американская зоология 38: 191–206.
5. 5. Wingfield JC (2013) Экологические процессы и экология стресса: воздействие абиотических факторов окружающей среды. Функциональная экология 27: 37–44.
6. 6. Джессоп Т.С., Вудфорд Р., Symonds MRE (2013) Макростресс: существуют ли крупномасштабные экологические закономерности в ответе позвоночных на глюкокортикоидный стресс? Функциональная экология 27: 120–130.
7. 7. Bijlsma R, Loeschcke V (2005) Экологический стресс, адаптация и эволюция: обзор.Журнал эволюционной биологии 18: 744–749.
8. 8. Хоффманн А.А., Парсонс П.А. (1991) Эволюционная генетика и экологический стресс. Оксфорд, Великобритания: Издательство Оксфордского университета.
9. 9. Хоффманн А.А., Парсонс П.А. (1997) Экстремальные изменения окружающей среды и эволюция. Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета.
10. 10. Seyle H (1935) Синдром, вызываемый различными вредоносными агентами. Природа 138: 32–33.
11. 11. Аксельрод Дж., Райзин Т.Д. (1984) Гормоны стресса: их взаимодействие и регулирование.Наука 224: 452–459.
12. 12. Mostl E, Palme R (2002) Гормоны как индикаторы стресса. Эндокринология домашних животных 23: 67–74.
13. 13. Стюарт PM (2003) Кора надпочечников. В: Ларсен П.Р., Кроненберг Х.М., Мелмед С., Полонский К.С., редакторы. Учебник эндокринологии Уильямса. Филадельфия: Сондерс. 491–551.
14. 14. Викельски М., Кук С.Дж. (2006) Физиология сохранения. Тенденции в экологии и эволюции 21: 38–46.
15. 15. Turner CD, Bagnara JT (1976) Общая эндокринология.6-е издание. Филадельфия: В. Б. Сондерс.
16. 16. Моберг Г.П. (1987) Проблемы определения стресса и дистресса у животных. Журнал Американской ветеринарной медицинской ассоциации 191: 1207–1211.
17. 17. McEwen BS, Schmeck HM (1994) Мозг заложника. Нью-Йорк: Издательство Рокфеллерского университета.
18. 18. Matteri RL, Carrol JA, Dyer CJ (2000) Нейроэндокринные реакции на стресс. В: Моберг Г.П., Менч Ю.А., редакторы. Биология стресса у животных: CAB International.43–76.
19. 19. Keay JM, Singh J, Gaunt MC, Kaur T (2006) Фекальные глюкокортикоиды и их метаболиты как индикаторы стресса у различных видов млекопитающих: обзор литературы. Журнал медицины зоопарков и дикой природы 37: 234–244.
20. 20. Сапольски Р.М., Ромеро Л.М., Мунк А.У. (2000) Как глюкокортикоиды влияют на стрессовые реакции? Интеграция разрешающих, подавляющих, стимулирующих и подготовительных действий. Endocrine Reviews 21: 55–89.
21. 21. Даллман М.Ф., Бхатнагар С. (2001) Хронический стресс и энергетический баланс: роль гипоталамо-гипофизарной оси.В: McEwen BS, Goodman HM, редакторы. Справочник по физиологии: Раздел 7: Эндокринная система, борьба с окружающей средой: нейронные и эндокринные механизмы. Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. 179–210.
22. 22. Сапольский Р.М. (2002) Эндокринология стрессового ответа. В: Becker JB, Breedlove SM, Crews D, McCarthy MM, редакторы. Поведенческая экология. Кембридж: MIT Press. 409–450.
23. 23. Ромеро Л.М. (2004) Физиологический стресс в экологии: уроки биомедицинских исследований.Тенденции в экологии и эволюции 19: 249–255.
24. 24. Wingfield JC (2003) Контроль поведенческих стратегий в капризной среде. Поведение животных 66: 807–816.
25. 25. Wingfield JC (2005) Концепция аллостаза: совладание с капризной средой. Journal of Mammalogy 86: 248–254.
26. 26. Wingfield JC, Китайский AS (2002) Эндокринные реакции на непредсказуемые экологические события: стресс или антистрессовые гормоны? Интегративная и сравнительная биология 42: 600–609.
27. 27. Ромеро Л.М., Батлер Л.К. (2007) Эндокринология стресса. Международный журнал сравнительной психологии 20: 89–95.
28. 28. Raynaert R, De Paepe M, Peeters G (1976) Влияние стресса, возраста и пола на гормон роста сыворотки и свободные жирные кислоты у крупного рогатого скота. Исследование метаболизма гормонов 8: 109–114.
29. 29. Ли А.К., Кокберн А. (1985) Эволюционная экология сумчатых. Кембридж: Издательство Кембриджского университета.
30. 30. Kenagy GJ, Place NJ (2000) Сезонные изменения глюкокортикостероидов в плазме свободноживущих желтых сосновых бурундуков: эффекты воспроизводства, отлова и обращения.Эндокринология 117: 189–199.
31. 31. Матео Дж. М. (2006) Различия в развитии и географические различия гормонов стресса у диких сусликов Белдинга ( Spermophilus beldingi ). Гормоны и поведение 50: 718–725.
32. 32. McEwen BS, Wingfield JC (2003) Концепция аллостаза в биологии и биомедицине. Гормоны и поведение 43: 2–15.
33. 33. McEwen BS, Wingfield JC (2010) Что находится в имени? Объединение гомеостаза, аллостаза и стресса.Гормоны и поведение 57: 105–111.
34. 34. Lane J (2006) Могут ли неинвазивные измерения глюкокортикоидов использоваться в качестве надежных индикаторов стресса у животных? Благополучие животных 15: 331–342.
35. 35. Munck A, Guyre PM, Holbrook NJ (1984) Физиологические функции глюкокортикоидов при стрессе и их связь с фармакологическими действиями. Обзор эндокринологии 5: 25–44.
36. 36. Boonstra R, Singleton GR (1993) Снижение популяции зайца-снегоступа и роли стресса.Общая и сравнительная эндокринология 91: 126–143.
37. 37. Крил С., Фокс Дж. Э., Харди А., Сэндс Дж., Гарротт Б. и др. (2002) Активность снегоходов и глюкокортикоидные стрессовые реакции у волков и лосей. Биология сохранения 16: 809–814.
38. 38. Шериф MJ, Bosson CO, Krebs CJ, Boonstra R (2009) Неинвазивный метод измерения метаболитов кортизола в кале у зайцев-снегоступов ( Lepus americanus ). Журнал сравнительной физиологии B 179: 305–313.
39. 39.Тиль Д., Дженни-Эйерманн С., Брауниш В., Пальме Р., Дженни Л. (2008) Лыжный туризм влияет на использование среды обитания и вызывает физиологическую реакцию на стресс у глухаря Tetrao urogallus : новый методологический подход. Журнал прикладной экологии 45: 845–853.
40. 40. Вассер С.К., Бевис К., Кинг Г., Хэнсон Э. (1997) Неинвазивные физиологические меры беспокойства у северной пятнистой совы. Биология сохранения 11: 1019–1022.
41. 41. Бунстра Р. (2013) Реальность как ведущая причина стресса: переосмысление воздействия хронического стресса на природу.Функциональная экология 27: 11–23.
42. 42. Бунстра Р., Хик Д., Синглтон Г. Р., Тинников А. (1998) Влияние стресса, вызванного хищниками, на цикл зайца-снегоступа. Экологические монографии 68: 371–394.
43. 43. Крил С., Винни Дж. А., Кристиансон Д. (2009) Глюкокортикоидные гормоны стресса и влияние риска хищничества на воспроизводство лосей. Слушания Национальной академии наук США 106: 12388–12393.
44. 44. Zanette LY, White AF, Allen MC, Clinchy M (2011) Воспринимаемый риск хищничества снижает количество потомства певчих птиц, производимых в год.Science 334: 1398–1401.
45. 45. Давенпорт, доктор медицины, Тифенбахер, С.К. Лутц, М.А. Новак, М.С. Мейер (2006) Анализ эндогенных концентраций кортизола в волосах макак-резусов. Общая и сравнительная эндокринология 147: 255–261.
46. 46. Корен Л., Мокади О., Карасков Т., Кляйн Дж., Корен Г. и др. (2002) Новый метод с использованием волос для определения гормонального фона у дикой природы. Поведение животных 63: 403–406.
47. 47. Palme R, Rettenbacher S, Touma C, El-Bahr S, Mostl E (2005) Гормоны стресса у млекопитающих и птиц: сравнительные аспекты метаболизма, экскреции и неинвазивного измерения в образцах фекалий.Анналы Нью-Йоркской академии наук 1040: 162–171.
48. 48. Янг К.М., Уокер С.Л., Лантейр С., Уодделл В.Т., Монфорт С.Л. и др. (2004) Неинвазивный мониторинг активности коры надпочечников у плотоядных животных с помощью анализа фекальных глюкокортикоидов. Общая и сравнительная эндокринология 137: 148–165.
49. 49. Oates JE, Bradshaw FJ, Bradshaw SD, Stead-Richardson EJ, Philippe DL (2007) Размножение и эмбриональная диапауза у сумчатых: выводы из содержащихся в неволе медовых опоссумов, Tarsipes rostratus (Tarsipedidae).Общая и сравнительная эндокринология 150: 445–461.
50. 50. McKenzie S, Deane EM (2005) Уровни кортикостероидов в фекалиях как индикатор благополучия таммарного валлаби, Macropus eugenii . Сравнительная биохимия и физиология, Часть A 140: 81–87.
51. 51. Stead-Richardson EJ, Bradshaw D, Friend T, Fletcher T (2010) Мониторинг воспроизводства у находящихся под угрозой исчезновения сумчатых, Gilberts potoroo ( Potorous gilbertii ): предварительный анализ фекального эстрадиола-17B, кортизола и прогестагенов.Общая и сравнительная эндокринология 165: 155–162.
52. 52. Хоган Л.А., Джонстон С.Д., Лайл А.Т., Кили Т., Вонг П. и др. (2011) Поведенческие и физиологические реакции содержащихся в неволе вомбатов ( Lasiorhinus latifrons ) на регулярное обращение с людьми. Прикладная наука о поведении животных 134: 217–228.
53. 53. Hogan LA, Lisle AT, Johnston SD, Robertson H (2012) Неинвазивная оценка стресса у онумбатов в неволе, Myrmecobius fasciatus (Mammalia: Marsupialia), с использованием измерения кортизола в фекалиях.Общая и сравнительная эндокринология 179: 376–383.
54. 54. Дэвис Н., Джиллетт А., Макэлпайн С., Сибрук Л., Бакстер Г. и др. (2013) Влияние АКТГ на фекальную экскрецию глюкокортикоидов у коалы. Журнал эндокринологии 219: 1–12.
55. 55. Нараян Э.Дж., Вебстер К., Николсон В., Муччи А., Герой Дж.М. (2013) Неинвазивная оценка физиологического стресса у культового австралийского сумчатого животного: Коала ( Phascolarctos cinereus ). Общая и сравнительная эндокринология 187: 39–47.
56. 56. Taylor W (1971) Выведение метаболитов стероидных гормонов с желчью и калом. Витамины и гормоны 29: 201–285.
57. 57. Гойманн В. (2005) Неинвазивный мониторинг гормонов в птичьем помете: биологические проверки, отбор проб, извлечение, половые различия и влияние диеты на уровни метаболитов гормонов. Анналы Нью-Йоркской академии наук 1046: 35–53.
58. 58. Klasing KC (2005) Потенциальное влияние стратегии питания на неинвазивные измерения гормонов у птиц.Анналы Нью-Йоркской академии наук 1046: 5–16.
59. 59. Palme R (2005) Измерение фекальных стероидов: руководство по практическому применению. Анналы Нью-Йоркской академии наук 1046: 75–80.
60. 60. Touma C, Palme R (2005) Измерение фекальных метаболитов глюкокортикоидов у млекопитающих и птиц: важность проверки. Анналы Нью-Йоркской академии наук 1046: 54–74.
61. 61. Шериф MJ, Krebs CJ, Boonstra R (2010) Оценка стресса в популяциях животных: говорят ли глюкокортикоиды в фекалиях и плазме одну и ту же историю? Общая и сравнительная эндокринология 166: 614–619.
62. 62. Гойманн В. (2012) Об использовании неинвазивных исследований гормонов в неконтролируемой естественной среде: проблема пола, диеты, скорости метаболизма и индивидуума. Методы в экологии и эволюции 3: 757–765.
63. 63. Шериф М.Дж., Данцер Б., Делеханти Б., Пальме Р., Бунстра Р. (2011) Измерение стресса в дикой природе: методы количественного определения глюкокортикоидов. Oecologia 166: 869–887.
64. 64. Goymann W, Mostl E, Van’t Hof T, East ML, Hofer H (1999) Неинвазивный фекальный мониторинг глюкокортикоидов у пятнистых гиен, Crocuta crocuta .Общая и сравнительная эндокринология 114: 340–348.
65. 65. Харпер Дж. М., Остад С. Н. (2000) Фекальные глюкокортикоиды: неивазивный метод измерения активности надпочечников у диких и содержащихся в неволе грызунов. Физиологическая и биохимическая зоология 73: 12–22.
66. 66. Харпер Дж. М., Остад С. Н. (2001) Влияние отлова и сезона на уровни глюкокортикоидов в фекалиях у мышей-оленей ( Peromyscus maniculatus ) и красных полевок ( Clethrionomys gapperi ). Общая и сравнительная эндокринология 123: 337–344.
67. 67. Миллспо Дж. Дж., Уошберн Б. Е. (2003) Вариации внутри образца фекальных глюкокортикоидов. Общая и сравнительная эндокринология 132: 21–26.
68. 68. Monfort SL, Mashburn KL, Brewer BA, Creel S (1998) Оценка активности надпочечников у африканских диких собак ( Lycaon ictus ) с помощью анализа фекальных кортикостероидов. Журнал медицины зоопарков и дикой природы 29: 129–133.
69. 69. Пармезан C (2006) Экологические и эволюционные реакции на недавнее изменение климата.Ежегодный обзор эволюции и систематики экологии 37: 637–669.
70. 70. DeGabriele JL, Moore BD, Marsh KJ, Foley WJ (2010) Влияние вторичных метаболитов растений на взаимодействие между внутренней и внешней средой сумчатых листовидных животных. Химиоэкология 20: 97–108.
71. 71. Эллис В., Мельцер А., Клифтон И.Д., Каррик Ф. (2010) Изменение климата и коала Phascolarctos cinereus : вода и энергия. Австралийский зоолог 35: 369–377.
72. 72.Хампе А., Пети Р.Дж. (2005) Сохранение биоразнообразия в условиях изменения климата: задний край имеет значение. Письма об экологии 8: 461–467.
73. 73. Thomas CD, Franco AMA, Hill JK (2006) Сокращение и исчезновение ареалов перед лицом потепления климата. Тенденции в экологии и эволюции 21: 415–416.
74. 74. Уилсон Р.Дж., Томас С.Д., Фокс Р., Рой Д.Б., Кунин В.Е. (2004) Пространственные закономерности в распределении видов показывают изменение биоразнообразия. Природа 432: 393–396.
75. 75.Салливан Б.Дж., Бакстер Г.С., Лайл А.Т. (2003) Популяции коал с низкой плотностью ( Phascolarctos cinereus ) в мулгаландах на юго-западе Квинсленда. III. Широкомасштабные модели использования среды обитания. Исследования дикой природы 30: 583–591.
76. 76. Салливан Б.Дж., Норрис В.М., Бакстер Г.С. (2003) Популяции коал с низкой плотностью ( Phascolarctos cinereus ) в мулгаландах на юго-западе Квинсленда. II. Распределение и диета. Исследования дикой природы 30: 331–338.
77. 77. Strier KB, Ziegler TE, Wittwer DJ (1999) Сезонные и социальные корреляты уровней тестостерона и кортизола в фекалиях у диких самцов мукусов ( Brachyteles arachnoides, ).Гормональное поведение 35: 125–134.
78. 78. Beehner JC, McCann C (2008) Сезонные и высотные эффекты на метаболиты глюкокортикоидов у диких приматов ( Theropithecus gelada ) Физиология и поведение. 95: 508–514.
79. 79. Foley CAH, Papageorge S, Wasser S (2001) Неинвазивный стресс и репродуктивные меры социального и экологического давления у африканских слонов, находящихся на свободном выгуле. Биология сохранения 15: 1134–1142.
80. 80. Megahed G, Anwar M, Wasfy S, Hammadeh M (2008) Влияние теплового стресса на баланс кортизола и оксидантов-антиоксидантов во время фазы полового акта у коров-буйволов ( Bubalus bubalis ): термозащитная роль антиоксидантной обработки.Воспроизведение у домашних животных 43: 672–677.
81. 81. Weingrill T, Gray D, Barrett L, Henzi S (2004) Уровни кортизола в фекалиях у самок павианов чакмы: связь с доминированием, репродуктивным состоянием и факторами окружающей среды. Гормоны и поведение 45: 259–269.
82. 82. Зиглер Т., Шеффлер Г., Сноудон С. (1995) Взаимосвязь уровней кортизола с социальной средой и репродуктивным функционированием у самок хлопковых тамаринов, Saguinus oedipus .Гормоны и поведение 29: 407–424.
83. 83. Charbonnel N, Chaval Y, Bertheir K, Deter J, Morand S и др .. (2008) Стресс и демографический спад: потенциальный эффект, опосредованный нарушением репродуктивной функции и иммунной функции в циклических популяциях полевок. Физиологическая и биохимическая зоология 81 63–73.
84. 84. Pride ER (2004) Высокий уровень глюкокортикоидов в фекалиях предсказывает смертность у кольчатых лемуров ( Lemur catta ). Письма о биологии 1 60–63.
85. 85.Шултнер Дж., Китайский А.С., Велкер Дж., Хэтч С. (2013) Толстый или худой: регулировка запасов эндогенной энергии в соответствии с предсказуемыми и непредсказуемыми изменениями аллостатической нагрузки. Функциональная экология 27: 45–55.
86. 86. Гордон Г. (1988) Популяция коалы ( Phascolarctos cinereus, Goldfuss) вымирает во время засухи и аномальной жары на юго-западе Квинсленда. Австралийский экологический журнал 13: 451–461.
87. 87. Lunney D, Crowther MS, Wallis I, Foley WJ, Lemon J, et al.. (2012) Популяции коал и изменение климата: тематическое исследование Ливерпульской равнины, северо-запад Нового Южного Уэльса. В: Ланни Д., Хатчингс П., редакторы. Дикая природа и изменение климата: на пути к надежным стратегиям сохранения австралийской фауны. Мосман, Новый Южный Уэльс, Австралия: Королевское зоологическое общество Нового Южного Уэльса. 150–168.
88. 88. Сибрук Л., Макалпайн С., Бакстер Дж., Родс Дж., Брэдли А. и др. (2011) Изменения в распределении и численности диких животных, вызванные засухой: тематическое исследование коал на юго-западе Квинсленда. Исследования дикой природы 38: 509–524.
89. 89. CSIRO (2007) Изменение климата в Австралии — Технический отчет 2007. Канберра: Организация научных и промышленных исследований Содружества.
90. 90. Кай В., Кримп С., Джонс Р., Макиннес К.Л., Дурак П.Дж. и др .. (2005) Изменение климата в Квинсленде в улучшенных парниковых условиях: Отчет, 2004–2005: Отчет CSIRO по исследованию морской среды и атмосферы для правительства Квинсленда.
91. 91. IPCC (2007) Изменение климата 2007: Основы физических наук.Вклад Рабочей группы I в Четвертый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата — Резюме для политиков.
92. 92. Бюро метеорологии (2013) Карты средних условий. Канберра: Метеорологическое бюро правительства Австралии.
93. 93. Саттлер П., Уильямс Р. (1999) Статус сохранения биорегиональных экосистем Квинсленда. Брисбен: Агентство по охране окружающей среды, правительство Квинсленда.
94. 94. Thackway R, Cresswell ID (1995) Временное биогеографическое районирование Австралии: основа для создания национальной системы заповедников, версия 4.0. Канберра: Австралийское агентство по охране природы.
95. 95. Smith AG, McAlpine C, Rhodes JR, Seabrook L, Baxter G и др .. (2012) В каких пространственных масштабах изменяется выбор ресурсов? Пример коал в полузасушливом регионе .. Austral Ecology doi: 10.1111 / j.1442-9993.2012.02396.x.
96. 96. Malo AR, Nicholson SE (1990) Исследование динамики осадков в африканском Сахеле с использованием нормализованного разностного индекса растительности. Журнал засушливой окружающей среды 19: 1–24.
97. 97.Давенпорт М.Л., Николсон С.Е. (1993) О связи между количеством осадков и нормализованным индексом растительности для различных типов растительности в Восточной Африке. Международный журнал дистанционного зондирования 14: 2369–2389.
98. 98. Карабулут М. (2003) Изучение взаимосвязи между растительностью и осадками с использованием сводных данных AVHRR-NDVI с максимальным значением. Турецкий журнал ботаники 27: 93–101.
99. 99. StataCorp (2011) Статистическое программное обеспечение Stata: выпуск 12. Колледж-Стейшн, Техас: StataCorp LP.
100. 100. Хендерсон CR (1975) Лучшая линейная несмещенная оценка и прогноз в рамках модели выбора. Биометрия 31: 423–447.
101. 101. Моберг Г.П. (1985) Животный стресс; Моберг Г.П., редактор. Бетесда, Мэриленд: Американское физиологическое общество.
102. 102. Liptrap RM (1993) Стресс и размножение домашних животных. Ежегодный New York Academic Science 697: 275–284.
103. 103. Добсон Х., Смит Р.Ф. (1995) Стресс и воспроизводство сельскохозяйственных животных.Журнал репродуктивной фертильности. Дополнение 49: 451–461.
104. 104. Millspaugh JJ, Washburn BE (2004) Использование фекальных показателей метаболитов глюкокортикоидов в исследованиях природоохранной биологии: соображения по применению и интерпретации. Общая и сравнительная эндокринология 138: 189–199.
105. 105. Буш С.Д., Хейворд Л.С. (2009) Стресс в контексте сохранения: обсуждение действия глюкокортикоидов и того, как уровни меняются с переменными, относящимися к сохранению. Биологическая охрана 142: 2844–2853.
106. 106. Стаффорд Смит М., Макаллистер Р.Р.Дж. (2008) Управление природными ресурсами засушливой зоны в Австралии с учетом пространственной и временной изменчивости — подход, основанный на первых принципах. Журнал пастбищ 30: 15–27.
107. 107. Манкс С.А., Коркри Р., Фоли В.Дж. (1996) Характеристики древесных сумчатых сред обитания в полузасушливых лесах северного Квинсленда. Исследования дикой природы 23: 185–195.
108. 108. Дэвис Н., Грамотнев Г., Сибрук Л., Брэдли А., Бакстер Г. и др.. (2013) Модели движения древесного сумчатого на границе ареала: пример коалы. Экология движения 1.
109. 109. Мельцер А., Лэмб Д. ​​(1996) Использование среды обитания центральной колонией коал Квинсленда. В: Гордон Дж., Редактор. Коалы: исследования для управления. Брисбен, Квинсленд: Мировые исследования коал. 17–22.
110. 110. Rangel-Negrin A, Alfaro JL, Valdez RA, Romano MC, Serio-Silva JC (2009) Стресс у обезьян-пауков Юкатаб: влияние условий окружающей среды на уровень кортизола в фекалиях в диких и содержащихся в неволе популяциях.Сохранение животных 12: 496–502.
111. 111. Western D, Lindsay WK (1984) Сезонная динамика стада популяции слонов в саванне. Африканский экологический журнал 22: 229–244.
112. 112. Spinage CA (1994) Слоны. Лондон: T&A D Poyser.
113. 113. Катария Н., Катария А.К. (2004) Использование аналитов крови при оценке стресса из-за засухи у верблюдов. Журнал верблюжьей практики и исследований 11: 129–133.
114. 114. Австралийская информационная система о почвенных ресурсах (2011 г.) Атлас почв Австралии.Австралия: CSIRO.
115. 115. Департамент окружающей среды и управления ресурсами (2012) Почвы в Квинсленде. Правительство Квинсленда.
116. 116. Гэри Дж. М., Мерфи Б. В. (2002) Прогнозирование распределения почвы, Объединенный департамент охраны земель и водных ресурсов (DLWC) и Австралийское общество почвоведения, технический плакат. Сидней: DLWC.
117. 117. Wu Y, McAlpine CA, Seabrook LM (2012) Диетические предпочтения коал, Phascolarctos cinereus , на юго-западе Квинсленда в условиях влажной зимы, которой предшествовала сильная засуха.Австралийский зоолог 36: 93–102.
118. 118. Huber S, Palme R, Arnold W (2003) Влияние сезона, пола и сбора образцов на концентрацию метаболитов кортизола в фекалиях у благородных оленей ( Cervus elaphus ). Общая и сравнительная эндокринология 130: 48–54.
119. 119. Катария Н., Катария А.К. (2006) Эндокринные и метаболические реакции овец Марвари в засушливых районах. Словенские ветеринарные исследования 43: 135–142.
120. 120. Кроутер М.С., Ланни Д., Лемон Дж., Сталенберг Э., Уилер Р. и др.(В печати) Климатический выбор среды обитания древесного листвора. Экография.
121. 121. Degabriele R, Dawson TJ (1979) Метаболизм и тепловой баланс у древесного сумчатого животного, коалы. Журнал сравнительной физиологии B 134: 293–301.
122. 122. Cavigelli SA (1999) Поведенческие паттерны, связанные с уровнями фекального кортизола в бедренной кости с кольцевидным хвостом у самок, Lemur catta . Поведение животных 57: 935–944.
123. 123. Кавигелли С.А., Монфорт С.Л., Уитни Т.К., Мехреф Ю.С., Новотный М. и др.(2005) Частые серийные измерения кортикоидов в кале у крыс отражают циркадные ритмы и ритмы кортикостерона яичников. Журнал эндокринологии 184: 153–163.
124. 124. Гойманн В., Восточный М.Л., Вахтер Б., Хонер О.П., Мостл Э. и др. (2001) Социальная, государственная и экологическая модуляция уровня кортикостероидов в фекалиях у самок пятнистых гиен, находящихся на свободном выгуле. Труды Лондонского королевского общества, B Biological Science 268: 2453–2459.
125. 125. Möstl E, Maggs JL, Schrötter G, Besenfelder U, Palme R (2002) Измерение метаболитов кортизола в фекалиях жвачных животных.Сообщения о ветеринарных исследованиях 26: 127–139.
126. 126. Молодой И.Р., Ренфри М.Б., Мезиано С., Шоу Г., Дженкин Г. и др .. (2011) Сравнительная физиология родов у млекопитающих: гормоны и роды у млекопитающих. В: Норрис Д.О., Лопес К.Х., редакторы. Гормоны и размножение позвоночных, Том 5 — Млекопитающие. США: Academic Press.
127. 127. Бунстра Р. (2013) Экология стресса: союз дисциплин. Функциональная экология 27: 7–10.
128. 128. Гордон Г., МакГриви Д., Лори Б. (1990) Популяции коал в Квинсленде: основные ограничивающие факторы.В: Lee AK, Handasyde KA, Sanson GD, редакторы. Биология коалы. Чиппинг Нортон, Новый Южный Уэльс, Австралия: Суррей Битти. 85–95.
129. 129. Хэнгер Дж., Лоадер Дж. (2009) Инфекционные болезни коал: последствия для сохранения. Документ, представленный на конференции по сохранению коал в Лисморе. Лисмор.
130. 130. Cork SJ, Braithwaite LW (1996) Доступность ресурсов, химическая защита эвкалипта и качество среды обитания сумчатых, поедающих листья. В: Гордон Дж., Редактор. Коалы: исследования для менеджмента Брисбенский симпозиум по коалам, 22–23 сентября 1990 г.Брисбен: Мировое исследование коал. 9–16.
131. 131. Moore BD, Foley WJ (2000) Обзор кормления и выбора рациона коал ( Phascolarctos cinereus ). Австралийский зоологический журнал 48: 317–333.

Физиологические неоднородности микробных популяций и их влияние на устойчивость к физическому стрессу | Фабрики микробных клеток