冬季的严寒对寒带和温带的动物来说是一个巨大的挑战。此时气温降低,食物匮乏,正是危急存亡的冬季。动物应对严寒一般采取两种方式,一种是以“打不过我就跑”的姿态迁徙到温暖的地方,另一种是以“躲不起”的策略储存脂肪或食物,冬眠过冬。但是那些太小而不能长距离迁徙并且不冬眠的动物呢?我们今天的主角,普通的鹈鹕,就是这样一个既不冬眠也不迁徙的物种。
每天就是吃啊吃啊
常见的鹈鹕广泛分布在亚欧大陆潮湿的森林中,是世界上最小的哺乳动物之一,体重只有5 ~ 12g,相当于1 ~ 2枚一元硬币的重量。对很多人来说,鸸鹋只是一只鼻子尖、眼睛很小的“小老鼠”。然后是小鹈鹕,它们咬着妈妈或兄弟姐妹的尾巴,排成一条“线”走。这一幕出现在《黑猫警长》第一集。事实上,鼩鼱和老鼠关系密切。它们属于鼩鼱目,而老鼠属于啮齿动物目。
吃货的艰难生活无需解释。北美短尾鼩杀死了一条比它大几倍的蛇。国家地理/youtube
于是问题来了,在土地被严寒冻住,食物难求的情况下,它们是如何生存的?
从“大头儿子”到“小头父亲”
20世纪50年代,波兰生物学家奥古斯特·德内尔意外发现,冬天捕获的普通鹈鹕不仅体重减轻,而且头也变小了。
大多数脊椎动物的头骨和大脑的生长是不可逆的,成年后头部的大小不会改变。而亚成体普通鼩鼱在冬季的头骨较幼时的前一个夏季减少了20%左右,头骨变得更扁平。但是在第二年的春天,对于准备繁殖的成年人来说,头骨似乎部分“长回来了”。
常见鼩鼱的头骨大小在不同季节有所变化,以去年夏季的幼体头骨最大;次年早春,亚成体鹈鹕头骨萎缩,头顶变平;第二年初夏,成年鹈鹕的头骨略微“反弹”。迪娜·戴奇曼等《科学报告》。7: 42443.
进一步的研究表明,普通的鼩鼱不仅头骨更小,脊椎更短,而且大脑和内脏也更小。这种现象后来被称为戴现象。
由于当时的测量方法都是“杀鸡取卵”,而颅骨测量只能在杀死个体后才能获得,因此很难区分颅骨是在普通鼩鼱群体中变小还是在单个个体中变小。可能只是普通的小鹈鹕更容易在冬天被抓,或者是头骨较大的个体更容易死亡,导致鹈鹕中“小脑袋爸爸”的比例增加?
一切都是有代价的
戴现象与寒冬的关系,让研究者猜测,这是普通鼩鼱应对恶劣气候环境的方式。普通鼩鼱冬天体重只有6克左右,减肥需要的食物也比较少。它们可能通过缩小身体和头部来增加生存的可能性。
代谢率理论认为,小动物的表面积比体重大,需要消耗更多的能量来维持体温。普通鹈鹕在冬季收缩会导致其体重和体表面积比增加,这是不利的一面;但是,体型较小一般对普通鼩鼱有利。春天,它们会恢复体重,准备繁殖。
“节能模式”和“自动关机”
冬眠或短暂冬眠在小型哺乳动物中很常见,但普通鼩鼱为什么不冬眠呢?也许普通鹈鹕太小,新陈代谢率高,使得它们无法储存足够的脂肪来支持冬眠。
被救的小鹈鹕高兴得叽叽喳喳。野生动物援助/youtube
哈维尔·拉萨罗先生是《哺乳动物个体颅骨大小的深刻可逆季节性变化》一文的第一作者。本文记录了他们对鼩鼱“缩头”这一奇妙现象的研究,成为我们今天看到的这篇文章的创作素材。