高原鼠兔抢夺了牦牛食物?实际上它们靠吃牦牛便便过冬
原创 鱼鱼
作为地球上面积最大、海拔最高的高原,青藏高原素有“世界屋脊”的美誉,在这里,人们很容易被高原之上的壮阔美景所吸引,但如果我们将视线下探会发现,由于青藏高原的隆升对当地生态环境造成的巨大影响,这里“自成一派”的高原生物比之地理风貌也不遑多让。
青海省果洛藏族自治州念波玉孜山
(图来源于新华社)
众所周知,严寒和缺氧是青藏高原最显著的两大气候特征。而为了适应这一独特的生态环境,青藏高原上不少“土著物种”在它们漫长的进化历史中,已经演化出多种适应策略来应对高原上的这些极端环境。
其中高原鼠兔是这方面的“佼佼者”,也是被科学家用于研究适应严寒和缺氧领域的“金牌”哺乳动物。
青藏高原上的高原鼠兔
高原鼠兔(Ochotona curzoniae)又名“黑唇鼠兔”,虽然从“面相”上看像鼠类,但他们的生理特征和食性其实和兔子更为接近,因此被划分为兔形目鼠兔科鼠兔属下的一种。
高原鼠兔主要栖息在青藏高原海拔3100米~5000米左右的高寒草甸之中。实际上,对于整个鼠兔大家族而言,由于它们已经获得了生理适应,鼠兔们生活的海拔高度都不低,而且近几十年来,这一高度还有上升的趋势,科学家推测可能是不断变化的温度迫使部分鼠兔种群将它们的活动范围继续拉高。
正在打闹的高原鼠兔
(图来源于新华社)
尽管生活在如此极端寒冷的环境下,高原鼠兔在冬季却不会选择冬眠。一般来说,野外动物抵御严冬的方式并不算多,要么迁徙到温暖的地方过冬,要么把自己养得白白胖胖地睡过冬天,或者在冬季之前储备好食物。
比如岩栖鼠兔通常会在夏天花时间收集和储存冬天的食物,也就是“干草”。而且每只居住在岩石上的鼠兔都会自己造一个“干草库”,这样到了冬季就能依靠干草堆维持生存。
叼干草的北美鼠兔
但包括高原鼠兔在内的穴居鼠兔通常不会这么做,到了冬季如果运气好的话,高原鼠兔可能能与“室友”(鼠兔挖出的洞穴时常会有雪雀和褐背拟地鸦等鸟类光临)共享食物资源,不过大部分情况下,高原鼠兔都只能硬着头皮直面青藏高原冬季零下30摄氏度的气温。
一只高原鼠兔从洞中探出身来
如此“头铁”的做法还能生存下来,得益于高原鼠兔异常高的静息代谢率(RMR)和非颤抖来源的产热(NST),在相同的体重下,它们在冬季的每日能量消耗相比夏季少29.7%。
而且与冬眠的哺乳动物不同,高原鼠兔不仅仅依靠体内多余的脂肪来对抗极端寒冷的气候。另一项重要的生理适应在于它们能够改变脂肪组织的类型,进而促进不颤抖的产热。
来自青海大学医学院与约翰霍普金斯大学医学院的研究团队通过对比试验(夏季组和冬季组)发现,冬季组的皮下白色脂肪组织(sWAT)表现出比较明显的棕色脂肪组织(BAT)的形态学组织学特征,而棕色脂肪组织是哺乳动物中一类特殊类型的脂肪组织,可通过在大量线粒体中燃烧甘油三酯以散发热量,因此实验结果表明高原鼠兔在冬季会通过转化脂肪组织类型(褐变sWAT和提升BAT水平)以增加产热来适应寒冷。
棕色脂肪细胞
不过,光能降低代谢御寒还不够,总得吃点啥吧,不然总是光出不进,能量守恒定律看了都得直摇头,那么高原鼠兔的冬季食物来自于哪儿呢?根据中国科学院动物研究所及其他科研中心在青藏高原地区一项长达13年的观测研究发现,他们在野外的摄像机捕捉到了一些有趣的画面,在家养牦牛比较多的地方,有些高原鼠兔会吃牦牛便便。
在牦牛密度高的地区,发现高原鼠兔正在吃牦牛粪便
大家不要觉得很“下饭”(bushi),实际上,鼠兔家族中吃自己粪便的大有人在,因为这可以帮助动物吸收它们最初无法从植物中消化的营养,但吃其他生物粪便的情况相对罕见。
研究人员对鼠兔肠道中微生物群分析发现,它们选择吃牦牛粪便是因为“菜单”相同,消化系统的压力不会很大,而且与觅食其他食物来源相比,咀嚼牦牛粪便可能有助于鼠兔消耗更少的能量。同时粪便还可能含有稀缺的营养物质和水,简直就是“天上掉馅饼”。
在雪地中,没发现草的踪迹,这只高原鼠兔很可能在吃土或者牦牛粪便
这种种间粪食关系使高原鼠兔能够在牦牛丰富的地方茁壮成长并顺利过冬,而且还在一定程度上解释了为什么在家养牦牛更丰富的地方高原鼠兔密度更高。要知道在以前,高原鼠兔曾被认为是牦牛食物的直接竞争对手,被人们当成“草原害兽”,惨遭毒杀。
但实际上,高原鼠兔在土壤中的养分循环利用中发挥着重要作用,上可为捕食者填报肚子,比如狐狸、棕熊、高地秃鹰等;下可打洞为土壤通气从而增加植物丰富度,间接为微生物提供环境。在维持生态群落结构以及帮助确定群落中其他物种的类型和数量方面都有着不可忽视的作用,因此也被称为高原生态系统中的“关键物种”,如果少了这一环,生态系统中的许多生物都将受到不同程度的影响。
主要参考来源:
https://www.livescience.com/pika-eats-yak-poop.html
https://doi.org/10.1073/pnas.2100707118
https://en.wikipedia.org/wiki/Plateau_pika
https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2018.03.147
doi:10.1371/journal.pone.0019833
- 作者信息 -
鱼鱼 中国科普作家协会优秀科普作品银奖获得者,清蒸鱼头、麻辣鱼头等各种鱼头爱好者。