◇◇新语丝(www.xys.org)(xys.dxiong.com)(xys.dropin.org)(xys-reader.org)◇◇ 冷血的哺乳动物 ·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, 但是直到上个世纪80年代被发现是一种奇特的真社会性哺乳动物之后 (参见《推测出来的动物》,本版2008年1月16日),它才成了动物界中 的明星,近年来还在迪斯尼的动漫《麻辣女孩》中出演重要角色。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,裸鼹鼠还有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。 我们在上小学时就已经知道,哺乳动物和鸟类是恒温动物,能够让 体温保持恒定,不随外界温度的变化而变化。但是裸鼹鼠虽然是哺乳动 物,却基本丧失了这一功能。它们和冷血动物一样,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,因为皮毛不仅不再能起到调 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?保持恒定体温的优势在于生理活 动基本不受外界温度变化的影响,在夜间和比较恶劣的天气都能出来活 动,有更多的时间用于觅食和寻偶。不过,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。但是,同样在地下生活的其他十几种非洲鼹形鼠都是恒温的, 与裸鼹鼠的习性最接近的达马拉兰鼹鼠也是恒温的。究竟还有什么因 素使得裸鼹鼠比其他鼹形鼠更需要放弃恒温功能呢? 在所有非洲鼹形鼠中,裸鼹鼠是体型最小的。我以前介绍过,由于 体积小的物体的表面积相对比较大,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(参见《不可能的小人国》, 本版2007年10月31日)。裸鼹鼠的身体体积(也即产热总量)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,散热速度就是其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 生产弥补体热的散失。这就需要大量地摄入食物和氧气。但是裸鼹鼠的 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了,尽量降低基 础代谢率节省能量。裸鼹鼠的基础代谢率是所有哺乳动物中最低的,与 爬行动物的相当。 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 鼠所生活的地区是最热最干旱的,年降雨量平均只有200~400毫米,一 年就集中下几天雨。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,块茎越大,就越不容易失水干 燥,因此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 茎的重量能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3~5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,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。独居的鼹形鼠只生活在比较湿润的地区,而干旱地区的鼹形鼠都 是社会性的,这并非偶然。 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 又会不够分了。既要增加个体数量,又不增加对食物的总需求量,那就 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,但是一窝成员的数量 就少多了,平均有十几只,最多也就40只。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,100 只小老鼠分散开去,找到食物的几率要比10只大老鼠的大多了。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,成员数量会变得更多,但是体型也会变得更小,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。 2008.1.19 (《中国青年报》2007.1.23.) (XYS20080123) ◇◇新语丝(www.xys.org)(xys.dxiong.com)(xys.dropin.org)(xys-reader.org)◇◇