産地:科普中國
制作:李泉博士(中國科學院昆明動物研究所)
監督:中國科學院計算機網絡資訊中心
在黃道十二宮中,老鼠被排在第一位,雖然沒有權威的解釋,但可以肯定的是,老鼠在古代的心髒中占據了非常重要的位置。
人類開始愛和殺鼠,依然"共同富裕":一方面,龍貓(毛鼠)、倉鼠、豚鼠、沙鼠、松鼠和飛蛾是人們的寵物;但經過這麼多年的齧齒動物根除,這座城市的老鼠數量似乎并沒有減少(據說紐約市的老鼠數量與該市的人口大緻相同),人類不禁哀歎"恐怕人類不會滅絕"。在鼠年之際,筆者結合自己的學問,向大家介紹為什麼這麼強大的人類無法打敗老鼠。

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<h1類"pgc-h-right-arrow">非老鼠?豬不是豬?</h1>
中文單詞"老鼠"大緻可以對應于生物學中"齧齒動物"的概念。齧齒動物在歐亞大陸和北美已經存在了大約5500萬年。全世界約有2 500隻齧齒動物,占哺乳動物物種的44%,分布在除南極洲以外的所有陸地上(紐西蘭和一些遠洋島嶼是由人類引進的)。
最小的齧齒動物是巴基斯坦的小角心跳,重量僅為4克,而最大的齧齒動物是南美洲的Hydrochoerus hydrochaeris,重65公斤,重量相差1,600多倍(圖1)!所有的齧齒動物都是素食主義者,但隻要條件允許,它們不會排斥昆蟲,蠕蟲和各種小型脊椎動物。
圖1 最小的老鼠,有角的顱骨跳線(上圖,©奧列格·别利亞洛夫),最大的老鼠,煙火者(底部,©Roland Seitre)。圖檔來源:世界這些人的手冊
中國人喜歡稱所有小型哺乳動物為老鼠,而事實上它至少與鼹鼠形鼹鼠(q?j-ng),鼹鼠(y-n sh)和兔形兔子混合在一起。另一方面,豪豬和江豚雖然被稱為"豬",但卻是真正的老鼠。
這是因為,在全球傳播的過程中,小鼠的祖先在外觀上與其他當地動物一起進化,以适應不同的生活環境。如果我們像動物學家一樣仔細觀察它們的頭骨,我們可以根據最直接的相似性原則找到這些動物的真正親緣關系。
所有齧齒動物都有一對鑿形牙齒,沒有犬齒,然後是稱為"齒隙"的間隙,然後是3-5顆咀嚼牙齒(圖2 A,E)。門牙有很多對,犬齒,沒有齒隙,是以它們實際上非常接近老鼠。鼠兔(圖2 D)和老鼠的牙齒結構非常相似,隻是在第一對門牙後面有一對釘形的小門牙,其實兔子和兔子組成兔子和兔子确實是和老鼠中的齧齒動物是姐妹關系。
圖2 十項全能大鼠 - 布朗屋鼠(A,©Kim Taylor/naturepl .com);被稱為老鼠不是老鼠 - 金錢老鼠(Tweeds,B,©Hoe),土撥鼠/反手老鼠(鼹鼠,C,©艾哈邁德卡拉塔斯),啁啾鼠(兔子,D,©約翰坎卡洛西/阿爾迪亞.com ©);圖檔來源:動物圖檔來自《世界群手冊》,骷髅圖檔由李權注:有些地方也稱鼹鼠為地鼠,鼹鼠是老鼠。
<h1級"pgc-h-right-arrow">老鼠的超能力:牙齒好,能夠産生</h1>
老鼠是世界上最成功的哺乳動物之一,這要歸功于它們的兩種能力,良好的牙齒和超強的生育能力。
大鼠的門牙可以長出一輩子,而前牙隻覆寫着堅硬的牙釉質(也就是我們平時看到的大黃牙),這樣的前牙在使用過程中,背比前磨損得更快,能繼續形成鋒利的鑿刃,使老鼠能咬開各種堅硬的食物保護殼, 鋒利的牙齒也是一種鋒利的自衛武器。此外,大鼠的咬肌和翅膀肌都非常強壯,咀嚼面上的咀嚼牙齒有複雜的圖案,咀嚼方法也是一種比較進步的正面和背面風格(兔子是左右的)。有了這麼好的牙齒,幾乎沒有老鼠吃不下的東西。
老鼠是有生育能力的,在Rattus norvegicus的情況下(圖2 A),雌性每年最多可以繁殖15個嬰兒,每個嬰兒3-7個,其後代隻需要3-4個月就可以開始繁殖,是以一隻雌性小鼠理論上每年可以有2000多個後代。數量多的好處是可以儲存和突變更多的基因型,這樣當毀滅性事件(如老鼠藥)發生時,總會有少數幸運的人具有抵抗力,而這些幸存的"亞當"和"夏娃"很快就能創造出一個新的老鼠世界。
<環境>h1級"pgc-h-right-arrow"如此糟糕?不存在,為了适應環境,老鼠可以改變72</h1>
在征服世界的過程中,無論環境多麼惡劣,老鼠都能适應。
草原地形平坦,隐藏的物品很少,是以往往能進化出感官敏銳、跑得好的動物,最好的例子就是非洲大草原上的各種羚羊。在小鼠中也有這樣一種長耳朵,大眼睛,長腿的物種 - 阿根廷兔豚鼠(Dolichotis Patagonum,圖3)。兔豚鼠的前後肢變長,腳變得很像蹄子,尾巴縮短,奔跑看起來更像鹿或羚羊。以高達70公裡/小時的速度奔跑,同時避開捕食者。此外,他們非常熱衷于社交,經常對彼此發出各種咕噜聲,或者動物罕見的一夫一妻制喲!
圖3 草原鼠 - 兔子豚鼠©達裡奧波德斯塔。圖檔來源:世界這些人的手冊
沙漠幹旱貧瘠,晝夜溫差,能生存的動物必須節約用水,大部分晝夜不停。北美的Dipodomys屬,圖4)就是這樣一種小強度,它們在夜間移動,像袋鼠一樣向前跳躍,根本不能喝水,隻有食物代謝水被分為生的,呼吸系統和泌尿系統都經過優化,以盡量減少體内水分的流失,尿液濃縮幾乎結晶。
圖4 沙漠鼠 - 更多的膠鼠©Bob s Clara Calhoun/NHPA。圖檔來源:世界這些人的手冊
森林的特點是樹木的三維環境,樹上的食物更豐富,捕食者比地面少。但要在空中表演雜技,你必須提高身體的平衡感和抓地力。老鼠的适應性進化也是一個典型的例子——爪子必須鋒利,尾巴必須伸展,産生蓬松的毛發,四肢必須适當伸展。更重要的是,鼹鼠和鱗尾松鼠隻是從翼膜中長出來,成為"空軍"(圖5)。
圖5 森林鼠 - 松鼠(上圖,©Hirozo Maki)和鼹鼠(下圖,©Will Burrard-Lucas/natrepl .com)。圖檔來源:世界這些人的手冊
極地和高山氣候寒冷,保暖是首要問題。球體在相同尺寸下具有最小的表面積和最小的散熱。是以,在寒冷氣候下,老鼠進化出增厚的皮毛,身體的所有突起(鼻子,耳朵,尾巴和四肢)都盡可能地縮短,例如生活在北極苔原的老鼠(Lemmini,圖6)。
圖6 極地鼠 - 旅行鼠©Erlend Haarberg/naturepl .com。圖檔來源:世界這些人的手冊
濕地水和土地,做好防水工作就容易了。海狸(蓖麻纖維,圖7),鼹鼠和海狸就是這樣的兩栖動物"達鼠"。不僅皮毛防水,皮膚下有一層脂肪保暖,耳孔、鼻孔有皮瓣保護;
圖7 濕地鼠 - 海狸©雷米·馬森/生物。圖檔來源:世界這些人的手冊
老鼠會打洞,但有些"家鼠"會充分發揮他們的挖掘技能。
地下環境不斷溫暖無光,是以生活在營地下的老鼠溫度調節較差,視力和聽力較差,但對觸覺和嗅覺更敏感。異頭畸形(圖8)在東非特别奇特,這是一個非常罕見的哺乳動物"真正的社會",通常有40-80個形成一個"部落",隻有最大和最具攻擊性的雌性和少數雄性老鼠具有生育能力,其餘的成員抑制了它們的生育能力,隻行使保衛巢穴的功能, 尋找食物并照顧幼崽,類似于螞蟻和蜜蜂。雖然裸鼹鼠的重量隻有30克左右,但一個部落每年可以挖掘2.3-2.9公裡的地下隧道和3,600-4500公斤的土壤。裸鼠也是同類型大鼠中老年的明星,壽命可達30年,近年來已成為衰老生物學的熱門研究對象。
圖8 地下老鼠:用爪子挖出的老鼠(上圖,©亞曆山大·芝加林)和從門牙挖出的裸鼹鼠(下圖,©雷蒙德·門德斯/年齡照片)。圖檔來源:世界這些手冊 注:兩者之間沒有親緣關系,隻有中文名字相似
<h1級"pgc-h-right-arrow">老鼠隻能活嗎?這些老鼠非常強壯</h1>
"膽小如老鼠",在人類的印象中,老鼠隻會逃生和鑽洞,但實際上,老鼠也有勇氣和天敵硬幹。
刺猬是一種非常有效的防禦手段,長刺豪豬(圖1 E)不像大多數老鼠那樣幽靈般,它們的鼻子和刺痛的摩擦通常可以在幾米外聽到。當遇到捕食者時,豪豬會尖叫,咆哮,并在尾巴上搖晃一個小鈴铛狀的刺,發出更大的聲音。如果它沒有吓到捕食者,豪豬會回到捕食者身邊,刺傷另一側的臉和爪子。豪豬的叮蟄上有很多細菌,這可能會導緻受傷的捕食者受到嚴重感染。
這裡的一些讀者會好奇豪豬是如何交配的,豪豬是如何長長的生殖器不需要靠近的,雌性豪豬也會積極配合。
活老鼠中沒有角,但北美晚期的Mylagaulidae(圖9)頭上有一對小角,古生物學家說,這最有可能作為對小型捕食者的防禦。
Lophiomys imhausi(圖9)可能是唯一已知的有毒小鼠,但毒液不是來自自身。冠鼠咀嚼竹桃植物有毒的根部和樹皮,将毒素塗抹在它們空心的吸收性毛發上,天敵一口即可緻命,其黑白發色是有毒的警告色。
圖9 長角鼠-米拉鼠(上圖)、毒鼠-東非冠鼠(下圖)。圖檔來源:維基百科
人類确實對技術很強,但今天人口最稠密的地區仍然是靈長類動物的傳統舒适區,熱帶和溫帶,沙漠和寒冷地區仍然很少見。另一方面,齧齒動物通過這些适應性進化真正達到了全球範圍,是以說"人類不會滅絕老鼠不會滅絕"是有道理的。
但這次滅絕是老鼠整體,有一些種類的老鼠因為人類活動而已經滅絕或瀕臨滅絕。相比之下,具有島嶼,高海拔和狹窄分布的老鼠更容易受到傷害。加勒比海島上的五種巨型蜥蜴屬在19世紀中後期由于人類活動而滅絕。Melomys rubicola是唯一一種珊瑚礁特有的哺乳動物,人類引起的氣候變化增加了當地風暴潮的頻率和強度,完全破壞了島上的植被。珊瑚裸尾鼠最後一次被科學家看到是在2009年,并于2015年被國際自然保護聯盟(IUCN)正式宣布滅絕。在最新版本的IUCN紅色名錄中,57種齧齒動物被評估為極度瀕危,133種瀕臨滅絕,例如去年公布的 http://www.kepu.net.cn/ydrhcz/ydrhcz_zpzs/ydrh_2019/201908/t20190820_479538.html 新物種,目前在全世界隻有兩種。
<> h1類"pgc-h-right-arrow"的結論</h1>
也許有些人會認為老鼠滅絕是一件好事。但"沒有物種孤立存在",老鼠在生态系統中也發揮着不可替代的作用,如捕食者的重要食物、傳播植物種子和真菌孢子、轉化植被、促進物質循環等。老鼠的滅絕可能會極大地改變整個生态系統的面貌,這種變化将對食物鍊頂端的人類産生最大的影響。
引用:
1. 《世界哺乳動物手冊》6.蜥蜴和齧齒動物 I
2. 《世界哺乳動物手冊》7.齧齒動物 II
3. 維基百科
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