冷血的哺乳动物
2012-09-22方舟子
■ 方舟子
生活在东非地下的裸鼹鼠早在1842年就已被科学界发现并命名了,但是直到20世纪80年代被发现是一种奇特的真社会性哺乳动物之后,它才成了动物界中的明星。人们后来发现,在非洲鼹形鼠中还有达马拉兰鼹鼠也是真社会性的,夺去了裸鼹鼠的部分光彩。不过,裸鼹鼠的另一项特征仍然足以让它去角逐最奇异的哺乳动物的头衔:它是变温的冷血动物。
裸鼹鼠和冷血动物一样,主要通过与环境的热交换来调节体温:要升温,就跑到上层的洞穴,紧贴被太阳晒热的墙壁;要降温,就躲到寒冷的底层洞穴。它们有时也通过大家扎堆挤在一起来取暖。它们的皮肤为此变得裸露无毛,因为皮毛不仅不能起到调节体温的作用,反而会妨碍热交换。
裸鼹鼠为什么变成变温动物了呢?裸鼹鼠生活在地下,和天气多变的地面相比,地下冬暖夏凉,温度变化不大,保持恒定体温就不那么重要了。在所有非洲鼹形鼠中,裸鼹鼠是体型最小的。由于体积小的物体表面积相对比较大,使得小动物的身体比大动物更容易丧失热量,要保持恒定的体温也就更加困难。裸鼹鼠的身体体积大约是达马拉兰鼹鼠的20%,但是身体表面积却大约是达马拉兰鼹鼠的40%。这样,其散热速度就是达马拉兰鼹鼠的2倍。裸鼹鼠如果要像达马拉兰鼹鼠那样维持恒定的体温,就必须以2倍的速度加速产生体热的代谢过程,以增加体热的生产来弥补体热的散失。裸鼹鼠的食物主要是低能量的块茎,而地下氧气又非常稀薄,为此需要付出的代价太高昂了,所以还不如干脆就不再试图去维持恒定体温,尽量降低基础代谢率节省能量。
那么,裸鼹鼠为什么要有这么小的身体呢?在非洲鼹形鼠中,裸鼹鼠所生活的地区年降雨量平均只有200毫米~400毫米,并且就集中在几天内。鼹形鼠的主要食物——块茎储存着大量的水分和养分,同样由于体积和表面积的比例关系,干旱地区的植物倾向于制造少量但是大型的块茎,而不是众多的小块茎。越是干旱的地区,块茎会越大,但是数量也越稀少。有的块茎的重量甚至是裸鼹鼠体重的上千倍,碰巧挖到一个的话,一窝裸鼹鼠一年的口粮就全有了。
但是在地下乱挖地道,刚好碰上块茎的几率极低,而且只有在下雨的那几天,土壤比较潮湿时才适宜挖地道。即便如此,挖地道也要耗去大量能量,是静止时的3倍~5倍,很可能挖了几天地道,精疲力竭了也还一无所获。在如此严酷的条件下,独居的鼹形鼠存活的机会极为渺茫,想要提高生存机会,必须组织起来,分头去找食物,有谁碰巧找到了就一起分享。
一群裸鼹鼠分头去找稀少的食物,当然是成员数量越多,找到食物的机会越大。但是成员数量多了,也意味着吃饭的嘴多了,找到的食物又会不够分。既要增加个体数量,又不增加对食物的总需求量,那就需要把每一个成员的饭量减小,也就是说,让它们的身体变小。
所以,进化的结果就是,社会成员的数量增加了,但是体型变小了。一窝裸鼹鼠平均有七八十只,能多达300只,但是每只工鼠的体重只有大约30克。达马拉兰鼹鼠的体重是裸鼹鼠的5倍,达马拉兰鼹鼠的社会习性也不如裸鼹鼠复杂、精致,寻找食物的效率可能也不如裸鼹鼠。毕竟将100只小老鼠分散开去,找到食物的几率要比10只大老鼠大得多了。在进化史上,达马拉兰鼹鼠出现的时间比裸鼹鼠晚。也许达马拉兰鼹鼠正往裸鼹鼠走过的路上走去,成员数量会变得更多,但是体型也会变小,最终小到无法维持恒定体温,并脱掉了皮毛,成为另一种裸鼹鼠呢。