如何判断动物的年龄?

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在自然界中,判断动物的年龄是一件很困难的事。 虽然动物具有生长、发育、繁殖及衰老的过程,但不同物种存在差异,同一物种的不同个体也有差异;而且动物的年龄判断受取样时机影响很大,即便在同一次取样过程中,由于个体反应性的不同,测定的年龄也会有差异等等。所有这些因素都给动物年龄的确定带来了不确定性。

目前对动物年龄的判断方法很多,大体可以分为形态学方法和生理生化方法两大类。其中形态学方法又可分为根据外在特征观察和解剖测量的方法;而生理生化方法则主要包括细胞分子生物学技术和生物化学技术等。

1.形态学方法 利用外形特征测量判断动物的年龄称为形态学方法或称外部鉴定法(externalknowledgede-tection,EKD)。它是应用最广的一种方法,其原理是利用一定的仪器设备测量动物外部形态特征的变化与年龄变化的相关性,从而估计动物的实际年龄。它不需要对样品做任何处理,操作方便,费用低廉,可多次重复,是一种较准确地判断动物年龄的方法。

(1)根据外观形状判断年龄 这是最简单易行而又比较准确的方法之一。它主要依据骨骼、肌肉、鳞片、毛发等在外形上随年龄增长而产生的各种肉眼可见的显著变化,来推定动物的岁数。例如,乌贼(squid)的骨胳结构非常复杂,但其体内主轴骨(spinebone)周围有一圈一圈排列整齐的肋骨,可根据这些肋骨围成的环形轮廓线来推测它的年龄。再如,鱼类的外耳道(outerearcanal)通常是一个由皮肤覆盖的囊状腔穴,随着体长的增加,外耳道也会逐渐加宽加深,因此可以根据这个囊的大小来估测鱼的年龄。

(2)根据解剖结构判断年龄 除通过观察外表判断年龄之外,还可以对动物进行解剖,直接测量有关器官或结构的年龄相关性变化来推断年龄大小。这种方法需要具备必要的解剖知识并严格按操作规程进行,否则极易造成误差甚至危险。

2.生理生化方法 此类方法需要采样并对动物进行相关的功能检测,因而有一定的人工干预性和危险性,但可以获得更为精确的年龄信息。主要方法有细胞分子生物学技术和生物化学技术等。 (1)细胞分子生物学技术 目前常用的细胞分子生物学技术包括微核分析(micronucleus assay)、染色体分析(chromosome analysis)和基因表达谱分析(geneexpression profiling)等。

①微核分析 是测定细胞核DNA含量的一种方法,可用于任何具有细胞核的生物。它可检测基因组DNA的损失,因而在遗传损伤的检测方面有着重要的意义。 微核是由一个完整的细胞核被包被在由膜构成的封闭环境下形成的。这种带有微核的细胞仍然能够完成正常的新陈代谢,并且可以进行有丝分裂,形成两个相同的子代细胞。可以利用这一特性,通过计数平均每个细胞包含的微核数目来估计细胞的年龄。

②染色体分析 是研究细胞核内遗传物质的结构与功能的最基本方法之一。它可以通过光学显微镜直接观察细胞内的染色体,也可采用流式细胞仪等仪器检测细胞中的染色体情况。 一般认为,同一种动物体的各个体细胞的染色体组型应该是完全相同的。如果从成年动物体内任意取数个成熟的单个细胞,将其染色体制片并用显微镜观察,应当看到细胞内有23对(46条)成对的染色体以及一条随体染色体。若将一个细胞连续跟踪培养直至衰老,一般情况下不会观察到有丝分裂,此时染色体数应该保持不变。

③基因表达谱分析 是20世纪90年代发展起来的一项新技术。它可通过比较年轻人和老年人血液中T淋巴细胞表达的差异,找到与年龄相关的基因,进而探索衰老机理。 (2)生物化学技术 生物化学技术主要运用在细胞水平上分析物质的合成与代谢,可用于研究机体各阶段的生物学过程。该技术的优点在于能提供某一阶段结构与功能的完整信息。但不同的生理状态、刺激因素和时间点都会影响到最终的结果,因此需要在研究期间严格控制相关条件。

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