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裸鼹鼠看起来更像外星生物而非哺乳动物。是什么造就了它们的奇特?

它们寿命出奇地长,不会得癌症,也感觉不到疼痛。哦,而且它们还有一位女王。

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2017年,伊利诺伊大学芝加哥分校的一项研究发现,裸鼹鼠可以在缺氧18分钟的情况下生存。图片来源:Thomas Park/UIC

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小小的眼睛、突出的獠牙、皱巴巴的皮肤——裸鼹鼠看起来就像是从另一个星球来到地球的。实际上,这些小型哺乳动物在地球上很舒适,它们大部分时间都在地下生活,生活在以一只占统治地位的女王为中心的紧密社会群体中。

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除了外表奇特,裸鼹鼠还拥有令人惊叹的奇异能力和适应性。首先,它们是冷血哺乳动物——这是少数几种。这种特性,以及它们拥有的许多其他特性,很可能源于它们穴居的生活方式。地下生活就是如此不同。

但更奇怪的还在后面。裸鼹鼠生活在具有昆虫般社会结构的群体中,寿命异常长,而且会吃同类的粪便。哦,它们几乎感觉不到疼痛。

不可战胜的啮齿动物?

这些原产于东非的啮齿动物生活在挖空的、错综复杂的密集巢穴中,那里的氧气含量很低。因此,伊利诺伊大学芝加哥分校的研究人员在2017年的一项研究中推测,裸鼹鼠生存所需的氧气可能比人类少。事实证明,它们所需的氧气少得多——研究人员发现,这些啮齿动物在完全无氧的情况下可以生存长达18分钟,在极低氧气水平下可以生存数小时。

当研究人员将裸鼹鼠放入零氧气室时,它们的**心率**急剧下降,一动不动,几乎像死了一样。但一旦恢复氧气,这些啮齿动物又会重新活跃起来,没有任何后遗症。

它们是如何做到的?通常情况下,就像人类一样,这些啮齿动物需要氧气来激活储存能量的葡萄糖储备。但是,在缺氧条件下,研究人员发现裸鼹鼠可以依赖第二个系统:一个可以利用果糖(另一种糖)的系统。虽然在低氧环境下它们的代谢率无法达到正常水平,但这些啮齿动物能够在这种通常会杀死其他小型哺乳动物和人类的条件下生存下来。

裸鼹鼠还拥有另一项超能力:它们的皮肤感觉不到疼痛。这些啮齿动物对热或酸灼伤没有反应,并且在成年时会失去三分之二的疼痛感受器

它们也几乎从不,或者说从不患癌症。与人类不同,裸鼹鼠的细胞在形成肿瘤之前就会停止生长。研究人员在2009年的一项研究中观察到,当达到一定密度阈值时,它们的细胞就会停止分裂——这种被称为早期接触抑制的机制可以防止肿瘤的形成。

这可能是裸鼹鼠寿命比其他同类啮齿动物长几十年的原因之一。老鼠和豚鼠的寿命从两到八年不等,而裸鼹鼠的寿命可以达到30年或更长。但尽管它们拥有这些“长生不老”的适应能力,这个物种也面临着一些由于穴居生活方式带来的挑战。

杂乱的DNA

裸鼹鼠面临的主要问题之一。这导致了,除了其他方面,对疾病的易感性增加。

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2007年,研究人员测试了裸鼹鼠抵抗致死性冠状病毒的能力,并发现它们的遗传相似性导致了极高的死亡率。在那项研究中,近交的裸鼹鼠比异交的裸鼹鼠死亡率高出300%以上

在繁殖方面,裸鼹鼠的精子含有各种各样的异常,阻碍了其受精能力。雄性的精子形状异常,头部扁平,有时还会长出奇怪的肿块。此外,由于缺乏通常环绕精子尾部的线粒体环,它们的游动速度比其他哺乳动物的精子慢得多。研究人员估计,一只裸鼹鼠的精子中只有15个能起到作用。

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一只裸鼹鼠(左)和裸鼹鼠的精子(右)。(图片来源:Roman Klementschitz (裸鼹鼠) 和 Liana Maree (精子))

Roman Klementschitz(裸鼹鼠

它们面临的精子问题可能源于裸鼹鼠群落的独特组织方式。大多数雄性从不繁殖,这或许可以解释精子的发育不良。而在它们的社会组织中,我们发现了裸鼹鼠一些最奇特的行为。

蜂群思维

在许多方面,裸鼹鼠的社会与昆虫而非同类哺乳动物有更多相似之处。这些啮齿动物生活在密集的巢穴中,很像蚂蚁或白蚁。它们的社会是等级制的,大多数裸鼹鼠充当工蚁。这些成员承担着群体日常工作的大部分,觅食根茎,抵御捕食者,照顾幼崽。

像蜜蜂一样,裸鼹鼠群落由一位单一的、占统治地位的女王统治,她产下所有后代。她只与少数精选的雄性交配,每80天产下一窝新的幼崽。

然而,雌性并非生来就是女王——她们必须为争夺王位而战。这常常导致雌性之间为争夺王冠而进行的激烈战斗。

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那位幸运的女王和她的伴侣往往比群体的其他成员活得更长。2018年的一项研究发现,性行为似乎能减缓裸鼹鼠的衰老。但即使它们不繁殖,这些啮齿动物似乎终生都保持生育能力。雌性没有绝经的迹象,这意味着一位年长的女王在生命临近结束时仍可能产下一窝幼崽。

吃便便

雌性工蚁裸鼹鼠负责照顾女王的后代。女王在即将分娩新一窝幼崽时,会通过一种奇特的方式传递信息:她通过排泄物传递荷尔蒙信息。

尽管裸鼹鼠嗅觉灵敏,但它们的鼻子无法感知预示着新一窝幼崽即将到来的怀孕荷尔蒙。所以,工蚁转而吃女王的粪便

这项行为是在2018年的一项研究中发现的,研究人员给工蚁喂食了怀孕和未怀孕女王的粪便颗粒。他们观察到,当工蚁摄入了怀孕女王的粪便颗粒时,它们对幼崽的哭声反应更敏感。

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裸鼹鼠幼崽被工蚁照顾。(图片来源:Neil Bromhall/Shutterstock)

Neil Bromhall/Shutterstock

然后,他们将孕酮添加到未怀孕女王的粪便中,并喂给工蚁。裸鼹鼠仍然对幼崽的哭声很关注——这向研究人员表明,它们可以通过吃粪便来感知荷尔蒙的波动。

吃粪便不仅传递了荷尔蒙信息,还有助于裸鼹鼠消化食物。这些啮齿动物没有强大的胃酶来分解它们吃的坚韧根茎——所以通过消化系统的几次额外循环就能完成工作。

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从裸鼹鼠身上学到的教训

当然,裸鼹鼠很奇怪,但为什么这么多研究人员研究它们呢?尽管它们具有“长生不老”的特性、杂乱的DNA和奇怪的社会规范,但这些皱巴巴的奇妙生物仍然是哺乳动物。

就像研究人员在实验室使用老鼠来了解某些过程在人类身上可能如何运作一样,研究裸鼹鼠的奇异特性可能会让我们将这些能力转化为人类。

例如,癌症免疫、疼痛抵抗和零氧气耐受能力在人类身上并不常见。但研究另一种哺乳动物身上的这些特性,可能有助于我们剖析其背后的机制——并有一天为我们自己的物种开发出治疗方法。

随着研究的继续,我们对这些奇特生物的着迷程度依然稳定。全国各地有几家博物馆设有裸鼹鼠摄像头,您可以在此观看它们的群体在线实时生活。也许,如果你足够幸运,你还可以在你当地的动物园,甚至在野外亲眼看到它们。

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