冷血的哺乳動(dòng)物
(2008-01-23 22:20:24)
冷血的哺乳動(dòng)物
·方舟子·
生活在東非地下的裸鼴鼠早在1842年就已被科學(xué)界發(fā)現(xiàn)并命名了，
但是直到上個(gè)世紀(jì)80年代被發(fā)現(xiàn)是一種奇特的真社會(huì)性哺乳動(dòng)物之后
（參見(jiàn)《推測(cè)出來(lái)的動(dòng)物》，本版2008年1月16日），它才成了動(dòng)物界中
的明星，近年來(lái)還在迪斯尼的動(dòng)漫《麻辣女孩》中出演重要角色。后來(lái)
發(fā)現(xiàn)在非洲鼴形鼠中還有達(dá)馬拉蘭鼴鼠也是真社會(huì)性的，奪去了裸鼴鼠
的部分光彩。不過(guò)，裸鼴鼠還有一項(xiàng)特征仍然足以讓它去角逐最奇異的
哺乳動(dòng)物的頭銜：它是變溫的冷血?jiǎng)游铩?br>
我們?cè)谏闲W(xué)時(shí)就已經(jīng)知道，哺乳動(dòng)物和鳥(niǎo)類是恒溫動(dòng)物，能夠讓
體溫保持恒定，不隨外界溫度的變化而變化。但是裸鼴鼠雖然是哺乳動(dòng)
物，卻基本喪失了這一功能。它們和冷血?jiǎng)游镆粯樱饕ㄟ^(guò)與環(huán)境的
熱交換來(lái)調(diào)節(jié)體溫：要升溫，就跑到上層的洞穴，緊貼被太陽(yáng)曬熱的墻
壁；要降溫，就躲到寒冷的底層洞穴。它們有時(shí)也通過(guò)大家扎堆擠在一
起來(lái)取暖。它們的皮膚為此變得裸露無(wú)毛，因?yàn)槠っ粌H不再能起到調(diào)
節(jié)體溫的作用，反而會(huì)妨礙熱交換。
裸鼴鼠為什么變成變溫動(dòng)物了呢？保持恒定體溫的優(yōu)勢(shì)在于生理活
動(dòng)基本不受外界溫度變化的影響，在夜間和比較惡劣的天氣都能出來(lái)活
動(dòng)，有更多的時(shí)間用于覓食和尋偶。不過(guò)，裸鼴鼠生活在地下，和天氣
多變的地面相比，地下冬暖夏涼，溫度變化不大，保持恒定體溫就不那
么重要了。但是，同樣在地下生活的其他十幾種非洲鼴形鼠都是恒溫的，
與裸鼴鼠的習(xí)性最接近的達(dá)馬拉蘭鼴鼠也是恒溫的。究竟還有什么因
素使得裸鼴鼠比其他鼴形鼠更需要放棄恒溫功能呢？
在所有非洲鼴形鼠中，裸鼴鼠是體型最小的。我以前介紹過(guò)，由于
體積小的物體的表面積相對(duì)比較大，使得小動(dòng)物的身體比大動(dòng)物更容易
喪失熱量，要保持恒定的體溫也就更加困難（參見(jiàn)《不可能的小人國(guó)》，
本版2007年10月31日）。裸鼴鼠的身體體積（也即產(chǎn)熱總量）大約是達(dá)
馬拉蘭鼴鼠的20％，但是身體表面積卻大約是達(dá)馬拉蘭鼴鼠的40％，這
樣，散熱速度就是其2倍。裸鼴鼠如果要像達(dá)馬拉蘭鼴鼠那樣維持恒定
的體溫，就必須以2倍的速度加速產(chǎn)生體熱的代謝過(guò)程，以增加體熱的
生產(chǎn)彌補(bǔ)體熱的散失。這就需要大量地?cái)z入食物和氧氣。但是裸鼴鼠的
食物主要是低能量的塊莖，而地下氧氣又非常稀薄，為此要付出的代價(jià)
太高昂了，所以還不如干脆就不再試圖去維持恒定體溫了，盡量降低基
礎(chǔ)代謝率節(jié)省能量。裸鼴鼠的基礎(chǔ)代謝率是所有哺乳動(dòng)物中最低的，與
爬行動(dòng)物的相當(dāng)。
那么，裸鼴鼠為什么要有這么小的身體呢？在非洲鼴形鼠中，裸鼴
鼠所生活的地區(qū)是最熱最干旱的，年降雨量平均只有200～400毫米，一
年就集中下幾天雨。鼴形鼠的主要食物——塊莖儲(chǔ)存著大量的水分和養(yǎng)
分，同樣由于體積和表面積的比例關(guān)系，塊莖越大，就越不容易失水干
燥，因此干旱地區(qū)的植物傾向于制造少量但是大型的塊莖，而不是眾多
的小塊莖。越是干旱的地區(qū)，塊莖會(huì)越大，但是數(shù)量也越稀少。有的塊
莖的重量能是裸鼴鼠體重的上千倍，碰巧挖到一個(gè)的話，一窩裸鼴鼠一
年的口糧就全有了。
但是在地下亂挖地道，剛好碰上塊莖的幾率極低，而且只有下雨的
那幾天、土壤比較潮濕時(shí)才適宜挖地道，即便如此，挖地道也要耗去大
量能量，是靜止時(shí)的3～5倍。很可能挖了幾天地道、精疲力竭了也還一
無(wú)所獲。在如此嚴(yán)酷的條件下，獨(dú)居的鼴形鼠存活的機(jī)會(huì)極為渺茫，要
提高生存機(jī)會(huì)，必須組織起來(lái)，分頭去找食物，有誰(shuí)碰巧找到了就一起
分享。獨(dú)居的鼴形鼠只生活在比較濕潤(rùn)的地區(qū)，而干旱地區(qū)的鼴形鼠都
是社會(huì)性的，這并非偶然。
一群裸鼴鼠分頭去找稀少的食物，當(dāng)然是成員數(shù)量越多，找到食物
的機(jī)會(huì)越大。但是成員數(shù)量多了，也意味著吃飯的嘴多了，找到的食物
又會(huì)不夠分了。既要增加個(gè)體數(shù)量，又不增加對(duì)食物的總需求量，那就
要把每一個(gè)成員的飯量減小，也就是說(shuō)，讓它們的身體變小。
所以，進(jìn)化的結(jié)果就是，社會(huì)成員的數(shù)量增加了，但是體型變小了。
一窩裸鼴鼠平均有七、八十只，能多達(dá)300只，但是每只工鼠的體重只
有大約30克。達(dá)馬拉蘭鼴鼠的體重是裸鼴鼠的5倍，但是一窩成員的數(shù)量
就少多了，平均有十幾只，最多也就40只。達(dá)馬拉蘭鼴鼠的社會(huì)習(xí)性也不
如裸鼴鼠復(fù)雜、精致，尋找食物的效率可能也不如裸鼴鼠，畢竟，100
只小老鼠分散開(kāi)去，找到食物的幾率要比10只大老鼠的大多了。在進(jìn)化
史上，達(dá)馬拉蘭鼴鼠出現(xiàn)的時(shí)間比裸鼴鼠晚。也許達(dá)馬拉蘭鼴鼠正往裸
鼴鼠走過(guò)的路上走，成員數(shù)量會(huì)變得更多，但是體型也會(huì)變得更小，最
終小到無(wú)法維持恒定體溫，并脫掉了皮毛，成為另一種裸鼴鼠呢。
2008.1.19
