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词条 裸鼹鼠
释义

裸鼹鼠是哺乳动物的杰出代表,像蜜蜂一样过群居生活,和蚂蚁、蜜蜂、黄蜂以及白蚁一样有组织。但是,裸鼹鼠比它们个头更大,长得也更难看。事实上,它们是很无情的冷血动物,完全没有疼痛感。这些古怪的动物生活在地下巢穴里,数量可多达100只。裸鼹鼠用不成比例的大门齿挖洞,这些牙齿位于嘴唇前面,这样,它们便不会吞下泥土。这种动物能活28年。

概述

裸鼹鼠是哺乳动物的杰出代表,像蜜蜂一样过群居生活,和蚂蚁、蜜蜂、黄蜂以及白蚁一样有组织。但是,裸鼹鼠比它们个头更大,长得也更难看。事实上,它们是很无情的冷血动物,完全没有疼痛感。这些古怪的动物生活在地下巢穴里,数量可多达100只。裸鼹鼠用不成比例的大门齿挖洞,这些牙齿位于嘴唇前面,这样,它们便不会吞下泥土。这种动物能活28年。

简介

裸鼹鼠英文学名"Heterocephalus glaber",其种群生活方式像蜜蜂、蚂蚁。裸鼹鼠表面皮肤上几乎无毛,并完全没有疼痛感。这些古怪的动物生活在地下巢穴里,一个裸鼹鼠种群的数量可多达100只。裸鼹鼠用不成比例的大门齿挖洞,这些牙齿位于嘴唇前面,这样,它们便不会吞下泥土。裸鼹鼠属于哺乳动物,其身体中具有癌症病毒的天然抗性物质,为此裸鼹鼠成为健康科学家们的最爱。

裸鼹鼠产于非洲肯尼亚、埃塞俄比亚等地,体小,重不过五六十克。它们在地下掘成复杂的隧道,中央宽阔处是它们的居室。每群裸鼹鼠有一只相当肥硕的王后和几只雄鼠,其余无论雌雄均为工鼠。工鼠可能受王后尿中外激素的抑制而失去了生殖能力,它们的任务是采集食物(树根、菜根等),天冷时紧靠为王后保温,挖掘隧道等。所以,裸鼹鼠的社会和昆虫的社会十分相似,裸鼹鼠的这种社会结构在脊椎动物中可说是绝无仅有。这可能是“趋同进化”的结果。

物种特征

裸鼹鼠裸鼹鼠其实并不全裸,在它们的身体两侧,从头到尾长着大约40根像猫的胡须一样的长毛。它们并不是皮毛的残余,而是对触觉极其敏感的触须,触动其中任何一根触须,都能让裸鼹鼠把头伸向刺激点。

裸鼹鼠终身生活在黑暗的地下,眼睛派不上用场,就是靠这些触须来辨认方向的:前进时,摆动头部,后退时,则摆动尾巴,都是为了让触须触摸到隧道壁,就像我们在黑暗的地道中用手扶着墙壁走一样。它们的眼睛高度退化,几乎完全丧失了视觉,大脑皮层中负责视觉的区域也大大减小,被改为用于感受触觉了。

裸鼹鼠是变温的冷血动物,在所有非洲鼹形鼠中,裸鼹鼠是体型最小的。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。

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。

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。

生态习性

裸鼹鼠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。

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。

相关报道

新闻晨报讯 非洲裸克分子鼠全身无毛,牙齿外突,状如香肠,是世界上最丑陋的动物之一。美国趣味科学网站29日援引最新一期《公共科学图书馆生物卷》杂志上一份科学研究报道说,这种小老鼠对酸和辣引起的酸痛和灼痛感毫无反应。

科学家希望通过对裸克分子鼠抗痛“秘密”的进一步研究,研制新型止痛药物,帮助人们缓解慢性疼痛。

裸克分子鼠居住在东非中部地下洞穴。这些洞穴一般深1.8米,狭窄黑暗,常年缺少氧气。

裸克分子鼠眼睛非常小,视力几乎退化,靠敏感触觉辨别方向。它全身无毛,褶皱的皮肤呈粉色或黄色,牙齿大且突出,模样吓人。裸克分子鼠属冷血动物,这在哺乳动物中十分罕见。

美国伊利诺伊大学芝加哥分校神经生物学家托马斯·帕克是研究裸克分子鼠抗痛“秘密”的主要人员之一。他与同事研究裸克分子鼠皮肤时无意发现,这种小老鼠体内不存在引起哺乳动物痛感的P物质。

帕克和同事于是决定通过实验检测裸克分子鼠是否对痛感有反应。他们把一定剂量的酸和从辣椒中提取的辣椒素注入裸克分子鼠爪子里,结果小老鼠对酸和辣引起的酸痛和灼痛毫无反应。

研究人员又把携带P物质基因的改良病毒注入裸克分子鼠的一条后腿,结果发现裸克分子鼠恢复了由辣椒素引起的灼痛感,但对酸引起的酸痛仍无反应。

与其居住环境有关

帕克告诉趣味科学网站记者:“裸克分子鼠对酸痛的免疫令人惊奇!我们试验过其他动物,如鱼类、蛙类、爬行类、鸟类及其他哺乳类,几乎所有动物都对酸痛有反应。裸克分子鼠是迄今唯一对酸痛毫无反应的动物。”

科学家分析,裸克分子鼠的抗痛“秘密”与它居住的地下洞穴环境有关。

裸克分子鼠常年居住在黑暗的地下洞穴,空气流通性差。因此,裸克分子鼠呼出的二氧化碳不断在洞穴中积聚,浓度越来越高,最后渗入裸克分子鼠细胞,使它们身体组织的酸性增大。变“酸”的裸克分子鼠对酸痛的敏感度自然也就下降了。

“通常,人们呼吸的空气中二氧化碳浓度不足0.1%。一旦这个比例上升至5%,人们的眼睛和鼻子就会产生强烈的灼烧刺痛感,”帕克说,“我们估计,裸克分子鼠生存环境中二氧化碳浓度高达10%。”

参与研究的神经系统科学家加里·莱温说,所有脊椎动物的痛觉系统“构造极其相似”,因此研究裸克分子鼠或许能帮助人们找到抗痛“秘诀”。

帮助确定引起痛感的物质

莱温说:“目前我们对人体内引起酸痛和刺痛反应的P物质了解不多,但我们知道这种物质是引发炎症疼痛的罪魁祸首。研究天生缺乏P物质的裸克分子鼠能帮助我们确定这种物质到底是什么。”

帕克说,研究裸克分子鼠能使人们进一步了解P物质,这对缓解由慢性炎症引起的长期疼痛十分有帮助,比如由肌肉拉伤或外科手术造成的持续几小时或几天的疼痛。

科学家正在研究不同神经纤维对不同痛感的影响,以有针对性地制定抗痛策略。

帕克及其同事下一步打算研究居住在不同地域但生活环境相似的穴居动物,比如同样生活在高二氧化碳浓度洞穴的墨西哥游离尾蝠和阿拉斯加土拨鼠。帕克说:“如果我们能发现这两种动物与裸克分子鼠的相似点,将会对这些穴居动物的生存秘诀有进一步了解。”

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更新时间:2024/12/23 13:26:27