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沉睡在澳大利亚

深入了解山地袋貂独特的冬眠模式,研究人员揭示了它们在南半球的节能策略。

作者:Shanti Menon
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直到最近,人们还认为冬眠只发生在北半球的动物身上。在过去的十年里,这一过程才在南方动物身上得到记录和研究。

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这项研究的主体之一是八英寸长的山地袋貂。大约有 2,000 只生活在野外——生活在澳大利亚阿尔卑斯山一英里高处的乱石堆砌的田野里。澳大利亚新英格兰大学的动物学家弗里茨·盖瑟(Fritz Geiser)自去年以来一直在监测这些动物,他发现,到了冬天,它们会蜷缩成紧实的球状,体温下降并进入冬眠。盖瑟为十只袋貂安装了温度敏感的无线电发射器,并记录了它们五个月的体温。他发现,在冬眠时,它们的体温从 96 华氏度降至 35 华氏度,新陈代谢率下降到正常水平的 1%。相比之下,熊的体温通常只下降 5 华氏度左右,新陈代谢率减慢到正常的三分之一。

来自马达加斯加的两种鼠猴也不同寻常。德国马尔堡大学的动物学家格哈德·赫尔德迈尔(Gerhard Heldmaier)表明,普通灰鼠猴和西部红鼠猴(直到去年人们认为它已灭绝)都会定期进入一种称为“日常蛰伏”的状态。在正常睡眠中,哺乳动物的体温通常会下降约半度。 (这就是为什么人们睡觉时喜欢盖被子。)但在日常蛰伏状态下,鼠猴的体温会下降 30 度或更多,然后在六到八小时内重新恢复正常。

随着白天的变暖,鼠猴的体温也会回升,并在中午恢复正常体温。这听起来像冷血动物的策略,但鼠猴的新陈代谢率远高于任何爬行动物,并且可以产生自身体温。然而,利用太阳的热量更有效。

鼠猴是夜行动物,正常体温约为 98 华氏度。赫尔德迈尔发现,在日常蛰伏期间,大约凌晨四点,它们的体温会急剧下降,到八点钟达到 68 华氏度。赫尔德迈尔说,在这几个小时里,它们的能量需求只有正常时的极小一部分。他估计,鼠猴节省了 40% 到 50% 的正常能量消耗。

最引人注目的是,鼠猴在相对温和的条件下进入休眠状态。热带马达加斯加的温度很少低于 50 华氏度。但赫尔德迈尔说,在干旱的冬季,鼠猴赖以生存的昆虫、树叶和水果变得稀缺。赫尔德迈尔说,冬眠和蛰伏不仅仅是北方适应寒冷的策略,而是普遍存在的节能策略,他怀疑在南半球还有许多其他冬眠动物有待发现。

南方哺乳动物尤其需要这些策略。厄尔尼诺现象,即南美洲西部海岸海温的周期性波动,导致了整个南方纬度地区的破坏性天气模式。盖瑟说,在澳大利亚,我们要么迎来洪水,要么迎来干旱,两者之间什么都没有。这给动物们施加了巨大的压力,迫使它们发展出一些新陈代谢上的技巧来生存。通过进入日常蛰伏状态,动物可以避免在食物匮乏时期消耗能量去寻找食物。

许多南方哺乳动物的新陈代谢率和体温也比北方同类低。这曾被认为是更原始的体温调节系统的标志。但鉴于在南半球的新发现,许多生物学家现在开始将这些特征视为对不可预测气候的适应,而不是冷血爬行动物祖先的遗迹。

尽管关于冬眠的许多基本问题仍未得到解答,例如冬眠动物如何在会杀死非冬眠动物的体温下生存,但新的研究表明,冬眠并非一种有限的现象。盖瑟说,它不仅限于寒冷气候下的动物;也不仅限于少数物种。对于许多面临潜在能源危机的物种来说,这是一种普遍的适应。

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