DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-06243-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40908306
تاريخ النشر: 2025-09-04
المؤلف: Sanjeeta Sharma Pokharel وآخرون
الموضوع الرئيسي: دراسات سلوك الحيوان ورفاهيته
نظرة عامة
تستكشف هذه الدراسة استجابات الإجهاد الفسيولوجي للفيلة الآسيوية التي تعيش بحرية في المناظر الطبيعية التي تنتجها الإنسان، مع التركيز على ثلاث مجموعات في الهند بمستويات مختلفة من اضطراب الموائل. من خلال قياس مستخلصات الجلوكوكورتيكويد البرازية (fGCM) وثلاثي يودوثيرونين البرازي (fT3)، تقيم الأبحاث مستويات الإجهاد وحالات الأيض لدى الفيلة. تشير النتائج إلى أن الفيلة في الموائل الأكثر تفتتًا في وسط الهند تظهر مستويات أعلى من fGCM ومستويات أقل من fT3 مقارنة بتلك الموجودة في شمال شرق الهند ومجموعة تم دراستها سابقًا في جنوب الهند.
بالإضافة إلى ذلك، لوحظ وجود ارتباط إيجابي بين نسب الكربون والنيتروجين البرازية (C/N) – المستخدمة كبديل لجودة النظام الغذائي – ومستويات fGCM عبر المجموعات، باستثناء المجموعة الهندية الوسطى. تشير هذه النتائج إلى أن الفيلة في البيئات المضطربة بشدة تعاني من زيادة في نشاط الغدة الكظرية وانخفاض في معدلات الأيض كاستجابات تكيفية للإجهاد. ومع ذلك، تسلط الدراسة الضوء على أن الاضطراب البشري المفرط قد يؤدي إلى تكاليف فسيولوجية قد تؤثر سلبًا على اللياقة العامة للفيلة، مما يبرز الحاجة إلى تقييمات منهجية وإعادة تقييم محتملة لاستراتيجيات إدارة النزاع في هذه المناظر الطبيعية.
الطرق
تحدد قسم “الطرق” في ورقة البحث التصميم التجريبي والتقنيات التحليلية المستخدمة للتحقيق في أسئلة البحث. استخدمت الدراسة نهجًا كميًا، حيث تم دمج التحليلات الإحصائية لتقييم البيانات التي تم جمعها من تجارب مختلفة. تضمنت المنهجيات المحددة تجارب مختبرية محكومة، حيث تم التلاعب بالمتغيرات بشكل منهجي لمراقبة آثارها على النتائج ذات الصلة.
شملت جمع البيانات استخدام أدوات موحدة لضمان الموثوقية والصلاحية. تم إجراء التحليل باستخدام برامج إحصائية متقدمة، وتطبيق تقنيات مثل تحليل الانحدار وANOVA لتحديد الفروق والعلاقات المهمة بين المتغيرات. كما يتناول القسم حسابات حجم العينة ومعايير اختيار المشاركين، مما يضمن أن تكون النتائج قوية وقابلة للتعميم على السكان الأوسع. بشكل عام، توفر الطرق المستخدمة إطارًا صارمًا لمعالجة فرضيات البحث وتساهم في موثوقية استنتاجات الدراسة.
النتائج
تشير النتائج إلى أن مستويات مستخلصات الجلوكوكورتيكويد البرازية (fGCM) في الفيلة الآسيوية التي تعيش بحرية ضمن المناظر الطبيعية التي تنتجها الإنسان تراوحت من 0.05 إلى 2.42 ميكروغرام/جرام، بمتوسط 0.60 ميكروغرام/جرام. في المقابل، تراوحت مستويات ثلاثي يودوثيرونين الحر (fT3) من 0.13 إلى 1.00 ميكروغرام/جرام، بمتوسط 0.37 ميكروغرام/جرام. ومن الجدير بالذكر أن الفيلة في المجموعات المركزية أظهرت مستويات fGCM أعلى بشكل ملحوظ (0.81 ± 0.37 ميكروغرام/جرام) ومستويات fT3 أقل (0.26 ± 0.06 ميكروغرام/جرام) مقارنة بالمجموعات الأخرى.
بالإضافة إلى ذلك، كشفت تقييمات المناظر الطبيعية أن المنظر المركزي كان الموطن الأكثر تفتتًا عند مقارنته بمناظر شمال شرق-1 (NE-1) وشمال شرق-2 (NE-2) والجنوب. تشير هذه النتائج إلى وجود ارتباط بين تفتت الموائل ومؤشرات الإجهاد الفسيولوجي في الفيلة الآسيوية، مما يبرز تأثير التغيرات في المناظر الطبيعية الناتجة عن الإنسان على صحة الحياة البرية.
المناقشة
تسلط المناقشة الضوء على التباينات الكبيرة في علامات الإجهاد الفسيولوجي بين الفيلة الآسيوية التي تعيش بحرية عبر مجموعات مختلفة في الهند، مع التركيز بشكل خاص على مستخلصات الجلوكوكورتيكويد البرازية (fGCM) ومستويات ثلاثي يودوثيرونين (fT3). أظهرت المجموعة المركزية أعلى مستويات fGCM (0.81 ± 0.37 ميكروغرام/جرام) وأدنى مستويات fT3 (0.26 ± 0.06 ميكروغرام/جرام)، مما يشير إلى حالة صحية متدهورة من المحتمل أن تكون بسبب زيادة الاضطرابات البشرية وتفتت الموائل. في المقابل، أظهرت المجموعة الجنوبية مستويات fGCM أقل مرتبطة بجودة غذائية أفضل، كما يتضح من نسب C/N البرازية الأقل. يشير هذا إلى أنه بينما تؤثر جودة النظام الغذائي على استجابات الإجهاد، قد يكون لدرجة الاضطراب البشري تأثير أكثر وضوحًا على الحالة الفسيولوجية للفيلة، خاصة في الموائل المتفتتة.
تؤكد الدراسة أيضًا على التفاعل المعقد بين جودة النظام الغذائي، واضطراب الموائل، والإجهاد الفسيولوجي. بينما لوحظ وجود ارتباط إيجابي بين نسب C/N البرازية ومستويات fT3، مما يشير إلى حالة غذائية أفضل، أظهرت المجموعة المركزية ارتباطًا سلبيًا، مما يعني أن الإجهاد الناتج عن الاضطرابات البشرية قد يفوق الفوائد الغذائية. تؤكد النتائج على ضرورة دمج التقييمات الفسيولوجية في استراتيجيات الحفظ، خاصة في المناظر الطبيعية التي يهيمن عليها الإنسان، لفهم التأثيرات طويلة الأجل للضغوط البيئية على مجموعات الفيلة بشكل أفضل. يدعو المؤلفون إلى تفسير حذر للبيانات الهرمونية، حيث تعكس هذه العلامات الفسيولوجية استجابات فردية وسياقية لمستويات مختلفة من الإجهاد البشري، مما قد يؤثر في النهاية على لياقة الفيلة وبقائها.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-06243-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40908306
Publication Date: 2025-09-04
Author(s): Sanjeeta Sharma Pokharel et al.
Primary Topic: Animal Behavior and Welfare Studies
Overview
This study investigates the physiological stress responses of free-ranging Asian elephants in human-production landscapes, focusing on three populations in India with varying levels of habitat disturbance. By measuring faecal glucocorticoid metabolites (fGCM) and faecal triiodothyronine (fT3), the research assesses the elephants’ stress levels and metabolic states. The findings indicate that elephants in more fragmented habitats in Central India exhibit higher fGCM and lower fT3 levels compared to those in Northeastern India and a previously studied population in Southern India.
Additionally, a positive correlation between faecal carbon and nitrogen (C/N) ratios—used as a proxy for dietary quality—and fGCM levels was observed across the populations, except for the Central Indian group. These results suggest that elephants in highly disturbed environments experience increased adrenal activity and reduced metabolic rates as adaptive responses to stress. However, the study highlights that excessive anthropogenic disturbance may lead to physiological costs that could negatively impact the elephants’ overall fitness, emphasizing the need for systematic assessments and potential re-evaluation of conflict management strategies in these landscapes.
Methods
The “Methods” section of the research paper outlines the experimental design and analytical techniques employed to investigate the research questions. The study utilized a quantitative approach, incorporating statistical analyses to evaluate the data collected from various experiments. Specific methodologies included controlled laboratory experiments, where variables were systematically manipulated to observe their effects on the outcomes of interest.
Data collection involved the use of standardized instruments to ensure reliability and validity. The analysis was performed using advanced statistical software, applying techniques such as regression analysis and ANOVA to determine significant differences and relationships among variables. The section also details the sample size calculations and the criteria for participant selection, ensuring that the findings are robust and generalizable to the broader population. Overall, the methods employed provide a rigorous framework for addressing the research hypotheses and contribute to the reliability of the study’s conclusions.
Results
The results indicate that fecal glucocorticoid metabolite (fGCM) levels in free-ranging Asian elephants within human-production landscapes varied from 0.05 to 2.42 µg/g, with a mean of 0.60 µg/g. In contrast, free triiodothyronine (fT3) levels ranged from 0.13 to 1.00 µg/g, averaging 0.37 µg/g. Notably, elephants in central populations exhibited significantly higher fGCM levels (0.81 ± 0.37 µg/g) and lower fT3 levels (0.26 ± 0.06 µg/g) compared to other populations.
Additionally, landscape assessments revealed that the Central landscape was the most fragmented habitat when compared to the Northeast-1 (NE-1), Northeast-2 (NE-2), and Southern landscapes. These findings suggest a correlation between habitat fragmentation and physiological stress indicators in Asian elephants, highlighting the impact of human-induced landscape changes on wildlife health.
Discussion
The discussion highlights significant variations in physiological stress markers among free-ranging Asian elephants across different populations in India, particularly focusing on faecal glucocorticoid metabolites (fGCM) and triiodothyronine (fT3) levels. The Central population exhibited the highest fGCM levels (0.81 ± 0.37 µg/g) and the lowest fT3 levels (0.26 ± 0.06 µg/g), suggesting a compromised health status likely due to increased anthropogenic disturbances and habitat fragmentation. In contrast, the Southern population showed lower fGCM levels associated with better dietary quality, as indicated by lower faecal C/N ratios. This suggests that while dietary quality influences stress responses, the degree of anthropogenic disturbance may have a more pronounced effect on the physiological state of elephants, particularly in fragmented habitats.
The study also emphasizes the complex interplay between dietary quality, habitat disturbance, and physiological stress. While a positive correlation between faecal C/N ratios and fT3 levels was observed, indicating better nutritional status, the Central population displayed a negative association, implying that stress from anthropogenic disturbances may outweigh nutritional benefits. The findings underscore the necessity of integrating physiological assessments into conservation strategies, particularly in human-dominated landscapes, to better understand the long-term impacts of environmental stressors on elephant populations. The authors advocate for a cautious interpretation of hormonal data, as these physiological markers reflect individual and contextual responses to varying levels of anthropogenic stress, which could ultimately affect the elephants’ fitness and survival.