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两栖动物种群数量下降已经受到人们的广泛关注,结合国内外有关气候变化对两栖类种群影响的相关研究,我们提出两种与全球气温变化有关的蛙类濒危机制假说：(1)极端低温胁迫机制假说：极端天气的频繁出现是全球气候异常主要表现之一。非季节性或季节交替期的气温骤降可能会严重干扰蛙类的免疫和抗氧化防御系统,从而增加对病原微生物的敏感性,最终导致蛙类种群的衰退。(2)暖冬干扰机制假说：暖冬也是全球气候异常主要表现之一。暖冬可以提高蛙类越冬环境的气温,引起冬眠温度的日间波动,从而干扰蛙类的正常冬眠。遭遇暖冬的蛙类在冬眠过程中或冬眠后可能会对环境变化表现出过分的敏感性,即出现应激性过度(Hyperirritability),从而导致蛙代谢紊乱、免疫防御能力下降,最终导致蛙类种群数量下降。本文选取野生数量已急剧减少、人工养殖工作尚在探索阶段的大型经济蛙类—棘胸蛙为研究对象,监测了浙江省开化县野生棘胸蛙分布区冬季的环境气温,在实验室条件下探究了急性冷胁迫与恢复及温度波动对棘胸蛙生存力、免疫功能、抗氧化能力、能量和Hsp70mRNA表达量的影响。研究结果可为探讨全球气候变化导致两栖类种群衰退的机制提供理论依据。主要结果如下：(1)对照组动物在实验期间保持在恒定环境温度(22℃),处理组每天首先在低温(4℃)处理12h后再立刻转入22℃恢复12h,如此重复处理7d,分别在第1d的0h、4h、12h、24h以及第7d的12h和24h进行取样,检测非特异性免疫和抗氧化防御相关参数及热休克蛋白70(Hsp70)mRNA表达的变化。结果表明：急性低温处理4h和12h后全血吞噬活性和脾巨噬细胞呼吸爆发强度均受到显著抑制(P<0.05),当转入22℃恢复后两者回升至对初始和对照水平(P>0.05)；但第7d两者不再受到低温抑制。急性低温也显著抑制了胃溶菌酶活性(P<0.05),但第7d该酶活性没有恢复(P<0.05)。此外,急性低温处理显著增加了肝脏(4h)和肾脏(4h和12h)脂质过氧化产物丙二醛(MDA)的含量(P<0.05),在第7d仍能诱导组织MDA含量的增加(P<0.05),而且肝脏MDA降低的速率比肾脏要快。同时,急性低温可以诱导肝脏和肾脏超氧化物岐化酶(SOD)活性以及肝脏谷胱甘肽(GSH)含量的增加,但肾脏GSH含量在各取样阶段均无统计学差异(P<0.05)。肝脏热激蛋白70(Hsp70)mRNA的表达受到急性低温的显著抑制(P<0.05)。这些结果提示急性低温胁迫能够加大机体的氧化水平并抑制免疫反应和Hsp70mRNA的表达,但经多次胁迫后部分细胞免疫和抗氧化防御机能会产生对抗性的适应变化。(2)将棘胸蛙首先在相对正常的冬眠温度(4℃)下驯化1个月以保证其在生理上的稳定,我们认为其已进入冬眠状态。驯化结束后,第1组仍保持在驯化温度,第2组通过编程设置温度波动：每日低温恒温培养箱温度现在4℃保持5h后逐渐升至12℃(约2℃/h),12℃在维持4h后,又逐渐降至4℃(约2℃/h),如此循环30d,分别在初始、第1d、第7d以及第30d取样。测定免疫反应、能量利用及Hsp70mRNA表达等相关参数。结果表明：波动组在实验期间共有6只死亡,且均发生在第一周,而恒温组在实验期间仅死亡1只。非特异性免疫在低温下出现适应性变化,如外周血吞噬活性显著增加,而胃溶菌酶活性显著下降,与恒温组相比,温度波动引起外周血吞噬活性和胃溶菌酶活性不同程度的增加.恒温组(对照组)和波动组(处理组)肝糖原和肌糖原含量均与冬眠前相比均明显升高,而血糖则明显下降,与恒温组相比,日间升温在第1d引起肝糖原含量显著增加,在第30d导致肝脏和肌肉脂肪的大量消耗,在第7d和第30d引起血糖含量的增加。温度波动还诱导了肝脏Hsp70mRNA表达的显著增加。这些结果提示温度波动对冬眠状态棘胸蛙造成了胁迫,表现在能量耗竭和免疫功能应激性增强,这将对种群维持带来负面影响。对于冬眠状态的棘胸蛙而言,升温相当于“热休克”,可以引起Hsp70mRNA的大量表达。冬眠态棘胸蛙在遭遇暖冬后可能在初期会出现较强烈应激和死亡率的增加,但在后期机体可能会对此种胁迫表现出适应,从而提高存活率。