产地:科普中国
制作:李泉博士(中国科学院昆明动物研究所)
监督:中国科学院计算机网络信息中心
在黄道十二宫中,老鼠被排在第一位,虽然没有权威的解释,但可以肯定的是,老鼠在古代的心脏中占据了非常重要的位置。
人类开始爱和杀鼠,依然"共同富裕":一方面,龙猫(毛鼠)、仓鼠、豚鼠、沙鼠、松鼠和飞蛾是人们的宠物;但经过这么多年的啮齿动物根除,这座城市的老鼠数量似乎并没有减少(据说纽约市的老鼠数量与该市的人口大致相同),人类不禁哀叹"恐怕人类不会灭绝"。在鼠年之际,笔者结合自己的学问,向大家介绍为什么这么强大的人类无法打败老鼠。

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<h1类"pgc-h-right-arrow">非老鼠?猪不是猪?</h1>
中文单词"老鼠"大致可以对应于生物学中"啮齿动物"的概念。啮齿动物在欧亚大陆和北美已经存在了大约5500万年。全世界约有2 500只啮齿动物,占哺乳动物物种的44%,分布在除南极洲以外的所有陆地上(新西兰和一些远洋岛屿是由人类引进的)。
最小的啮齿动物是巴基斯坦的小角心跳,重量仅为4克,而最大的啮齿动物是南美洲的Hydrochoerus hydrochaeris,重65公斤,重量相差1,600多倍(图1)!所有的啮齿动物都是素食主义者,但只要条件允许,它们不会排斥昆虫,蠕虫和各种小型脊椎动物。
图1 最小的老鼠,有角的颅骨跳线(上图,©奥列格·别利亚洛夫),最大的老鼠,烟火者(底部,©Roland Seitre)。图片来源:世界这些人的手册
中国人喜欢称所有小型哺乳动物为老鼠,而事实上它至少与鼹鼠形鼹鼠(q?j-ng),鼹鼠(y-n sh)和兔形兔子混合在一起。另一方面,豪猪和江豚虽然被称为"猪",但却是真正的老鼠。
这是因为,在全球传播的过程中,小鼠的祖先在外观上与其他当地动物一起进化,以适应不同的生活环境。如果我们像动物学家一样仔细观察它们的头骨,我们可以根据最直接的相似性原则找到这些动物的真正亲缘关系。
所有啮齿动物都有一对凿形牙齿,没有犬齿,然后是称为"齿隙"的间隙,然后是3-5颗咀嚼牙齿(图2 A,E)。门牙有很多对,犬齿,没有齿隙,所以它们实际上非常接近老鼠。鼠兔(图2 D)和老鼠的牙齿结构非常相似,只是在第一对门牙后面有一对钉形的小门牙,其实兔子和兔子组成兔子和兔子确实是和老鼠中的啮齿动物是姐妹关系。
图2 十项全能大鼠 - 布朗屋鼠(A,©Kim Taylor/naturepl .com);被称为老鼠不是老鼠 - 金钱老鼠(Tweeds,B,©Hoe),土拨鼠/反手老鼠(鼹鼠,C,©艾哈迈德卡拉塔斯),啁啾鼠(兔子,D,©约翰坎卡洛西/阿尔迪亚.com ©);图片来源:动物图片来自《世界群手册》,骷髅图片由李权注:有些地方也称鼹鼠为地鼠,鼹鼠是老鼠。
<h1级"pgc-h-right-arrow">老鼠的超能力:牙齿好,能够产生</h1>
老鼠是世界上最成功的哺乳动物之一,这要归功于它们的两种能力,良好的牙齿和超强的生育能力。
大鼠的门牙可以长出一辈子,而前牙只覆盖着坚硬的牙釉质(也就是我们平时看到的大黄牙),这样的前牙在使用过程中,背比前磨损得更快,能继续形成锋利的凿刃,使老鼠能咬开各种坚硬的食物保护壳, 锋利的牙齿也是一种锋利的自卫武器。此外,大鼠的咬肌和翅膀肌都非常强壮,咀嚼面上的咀嚼牙齿有复杂的图案,咀嚼方法也是一种比较进步的正面和背面风格(兔子是左右的)。有了这么好的牙齿,几乎没有老鼠吃不下的东西。
老鼠是有生育能力的,在Rattus norvegicus的情况下(图2 A),雌性每年最多可以繁殖15个婴儿,每个婴儿3-7个,其后代只需要3-4个月就可以开始繁殖,因此一只雌性小鼠理论上每年可以有2000多个后代。数量多的好处是可以保存和突变更多的基因型,这样当毁灭性事件(如老鼠药)发生时,总会有少数幸运的人具有抵抗力,而这些幸存的"亚当"和"夏娃"很快就能创造出一个新的老鼠世界。
<环境>h1级"pgc-h-right-arrow"如此糟糕?不存在,为了适应环境,老鼠可以改变72</h1>
在征服世界的过程中,无论环境多么恶劣,老鼠都能适应。
草原地形平坦,隐藏的物品很少,所以往往能进化出感官敏锐、跑得好的动物,最好的例子就是非洲大草原上的各种羚羊。在小鼠中也有这样一种长耳朵,大眼睛,长腿的物种 - 阿根廷兔豚鼠(Dolichotis Patagonum,图3)。兔豚鼠的前后肢变长,脚变得很像蹄子,尾巴缩短,奔跑看起来更像鹿或羚羊。以高达70公里/小时的速度奔跑,同时避开捕食者。此外,他们非常热衷于社交,经常对彼此发出各种咕噜声,或者动物罕见的一夫一妻制哟!
图3 草原鼠 - 兔子豚鼠©达里奥波德斯塔。图片来源:世界这些人的手册
沙漠干旱贫瘠,昼夜温差,能生存的动物必须节约用水,大部分昼夜不停。北美的Dipodomys属,图4)就是这样一种小强度,它们在夜间移动,像袋鼠一样向前跳跃,根本不能喝水,只有食物代谢水被分为生的,呼吸系统和泌尿系统都经过优化,以尽量减少体内水分的流失,尿液浓缩几乎结晶。
图4 沙漠鼠 - 更多的胶鼠©Bob s Clara Calhoun/NHPA。图片来源:世界这些人的手册
森林的特点是树木的三维环境,树上的食物更丰富,捕食者比地面少。但要在空中表演杂技,你必须提高身体的平衡感和抓地力。老鼠的适应性进化也是一个典型的例子——爪子必须锋利,尾巴必须伸展,产生蓬松的毛发,四肢必须适当伸展。更重要的是,鼹鼠和鳞尾松鼠只是从翼膜中长出来,成为"空军"(图5)。
图5 森林鼠 - 松鼠(上图,©Hirozo Maki)和鼹鼠(下图,©Will Burrard-Lucas/natrepl .com)。图片来源:世界这些人的手册
极地和高山气候寒冷,保暖是首要问题。球体在相同尺寸下具有最小的表面积和最小的散热。因此,在寒冷气候下,老鼠进化出增厚的皮毛,身体的所有突起(鼻子,耳朵,尾巴和四肢)都尽可能地缩短,例如生活在北极苔原的老鼠(Lemmini,图6)。
图6 极地鼠 - 旅行鼠©Erlend Haarberg/naturepl .com。图片来源:世界这些人的手册
湿地水和土地,做好防水工作就容易了。海狸(蓖麻纤维,图7),鼹鼠和海狸就是这样的两栖动物"达鼠"。不仅皮毛防水,皮肤下有一层脂肪保暖,耳孔、鼻孔有皮瓣保护;
图7 湿地鼠 - 海狸©雷米·马森/生物。图片来源:世界这些人的手册
老鼠会打洞,但有些"家鼠"会充分发挥他们的挖掘技能。
地下环境不断温暖无光,因此生活在营地下的老鼠温度调节较差,视力和听力较差,但对触觉和嗅觉更敏感。异头畸形(图8)在东非特别奇特,这是一个非常罕见的哺乳动物"真正的社会",通常有40-80个形成一个"部落",只有最大和最具攻击性的雌性和少数雄性老鼠具有生育能力,其余的成员抑制了它们的生育能力,只行使保卫巢穴的功能, 寻找食物并照顾幼崽,类似于蚂蚁和蜜蜂。虽然裸鼹鼠的重量只有30克左右,但一个部落每年可以挖掘2.3-2.9公里的地下隧道和3,600-4500公斤的土壤。裸鼠也是同类型大鼠中老年的明星,寿命可达30年,近年来已成为衰老生物学的热门研究对象。
图8 地下老鼠:用爪子挖出的老鼠(上图,©亚历山大·芝加林)和从门牙挖出的裸鼹鼠(下图,©雷蒙德·门德斯/年龄照片)。图片来源:世界这些手册 注:两者之间没有亲缘关系,只有中文名字相似
<h1级"pgc-h-right-arrow">老鼠只能活吗?这些老鼠非常强壮</h1>
"胆小如老鼠",在人类的印象中,老鼠只会逃生和钻洞,但实际上,老鼠也有勇气和天敌硬干。
刺猬是一种非常有效的防御手段,长刺豪猪(图1 E)不像大多数老鼠那样幽灵般,它们的鼻子和刺痛的摩擦通常可以在几米外听到。当遇到捕食者时,豪猪会尖叫,咆哮,并在尾巴上摇晃一个小铃铛状的刺,发出更大的声音。如果它没有吓到捕食者,豪猪会回到捕食者身边,刺伤另一侧的脸和爪子。豪猪的叮蛰上有很多细菌,这可能会导致受伤的捕食者受到严重感染。
这里的一些读者会好奇豪猪是如何交配的,豪猪是如何长长的生殖器不需要靠近的,雌性豪猪也会积极配合。
活老鼠中没有角,但北美晚期的Mylagaulidae(图9)头上有一对小角,古生物学家说,这最有可能作为对小型捕食者的防御。
Lophiomys imhausi(图9)可能是唯一已知的有毒小鼠,但毒液不是来自自身。冠鼠咀嚼竹桃植物有毒的根部和树皮,将毒素涂抹在它们空心的吸收性毛发上,天敌一口即可致命,其黑白发色是有毒的警告色。
图9 长角鼠-米拉鼠(上图)、毒鼠-东非冠鼠(下图)。图片来源:维基百科
人类确实对技术很强,但今天人口最稠密的地区仍然是灵长类动物的传统舒适区,热带和温带,沙漠和寒冷地区仍然很少见。另一方面,啮齿动物通过这些适应性进化真正达到了全球范围,因此说"人类不会灭绝老鼠不会灭绝"是有道理的。
但这次灭绝是老鼠整体,有一些种类的老鼠因为人类活动而已经灭绝或濒临灭绝。相比之下,具有岛屿,高海拔和狭窄分布的老鼠更容易受到伤害。加勒比海岛上的五种巨型蜥蜴属在19世纪中后期由于人类活动而灭绝。Melomys rubicola是唯一一种珊瑚礁特有的哺乳动物,人类引起的气候变化增加了当地风暴潮的频率和强度,完全破坏了岛上的植被。珊瑚裸尾鼠最后一次被科学家看到是在2009年,并于2015年被国际自然保护联盟(IUCN)正式宣布灭绝。在最新版本的IUCN红色名录中,57种啮齿动物被评估为极度濒危,133种濒临灭绝,例如去年公布的 http://www.kepu.net.cn/ydrhcz/ydrhcz_zpzs/ydrh_2019/201908/t20190820_479538.html 新物种,目前在全世界只有两种。
<> h1类"pgc-h-right-arrow"的结论</h1>
也许有些人会认为老鼠灭绝是一件好事。但"没有物种孤立存在",老鼠在生态系统中也发挥着不可替代的作用,如捕食者的重要食物、传播植物种子和真菌孢子、转化植被、促进物质循环等。老鼠的灭绝可能会极大地改变整个生态系统的面貌,这种变化将对食物链顶端的人类产生最大的影响。
引用:
1. 《世界哺乳动物手册》6.蜥蜴和啮齿动物 I
2. 《世界哺乳动物手册》7.啮齿动物 II
3. 维基百科
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