属兔相刑反而大吉(属兔和属鼠的合不合_1)

出品:科普中国
制作:王德华(山东大学生命科学学院)
监制:中国科学院计算机网络信息中心
青藏高原的冬天非常严酷 , 高寒低氧 , 食物还很缺乏 , 如此严酷的环境对动物的生存是严酷的生理学挑战 。


属兔相刑反而大吉(属兔和属鼠的合不合_1)

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【属兔相刑反而大吉(属兔和属鼠的合不合_1)】寒风中的纳木错(图片来源:Veer图库)
为了过冬 , 动物们可谓是各出奇招 。
有些物种如燕子等 , 会在冬季来临前飞向温暖的南方悠闲过冬;有些物种如旱獭、黄鼠、刺猬、蝙蝠、蜂鸟等 , 会采取冬眠(或蛰眠)的方式度过严冬 。
而有些物种则通过提高生理抵抗能力或行为调节度过严冬 , 如提高自身产生热量的能力 , 建筑保暖的巢 , 贮存足够的食物等 。
还有的动物会减少巢外活动时间 , 降低体重等 , 甚至通过聚群来抱团取暖的方式 , 减少自身的总能量需求 。
但是 , 也有一些小型恒温哺乳动物 , 既不冬眠 , 也不囤食物 , 比如青藏高原上的高原鼠兔 。它们的体温相对较高 , 甚至一年四季都在地面活动 。
鼠兔是如何克服寒冷 , 顺利过冬的呢?这一直是科学家很感兴趣的问题 。


属兔相刑反而大吉(属兔和属鼠的合不合_1)

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高原鼠兔(图片来源:迟庆生博士)
最近 , 中国科学院遗传与发育生物学研究所、动物研究所和西北高原生物研究所组成的研究团队经过13年的合作研究 , 初步揭示了高原鼠兔成功越冬的奥秘之一——吃牦牛的粪便 。
吃多点保暖过冬?不需要!
高原鼠兔是一种既像小鼠又像兔子的小家伙 , 属于兔形目鼠兔科鼠兔属 , 体重约150克左右(体重范围是110克-210克) , 小巧玲珑 , 性情温顺 , 比家兔敏捷不少 。高原鼠兔分布在青藏高原3000米-5100米的地区 , 作为植食性动物 , 它是严格的“素食主义者” 。


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植食性的鼠兔 (图片来源:Keith Kohl)
研究发现 , 高原鼠兔的生存代价很高 。它没有冬眠的习惯,一年四季都在地面活动、寻找食物 , 和其他小动物相比 , 高原鼠兔的体温比较高、代谢水平也较高 。
最开始 , 科学家猜测 , 在异常寒冷的冬天 , 鼠兔需要更多的能量来维持生存和高而恒定的体温 , 因而需要的食物量也会增加 。
研究人员采用双标记水的稳定性同位素方法 , 在野外测定了自由活动的高原鼠兔在冬季和夏季的每日能量消耗 。
测定结果让科学家们十分意外 。平均来看 , 冬季的环境温度要比夏季要低25oC , 但高原鼠兔在冬季的能量消耗不但没有增加 , 反而比夏季降低了30%左右 , 也就是说 , 冬天的鼠兔只取食了夏季食量的三分之二那么多 , 就成功维持了恒定的体温 。


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高原鼠兔 (图片来源:迟庆生博士)
在愈发寒冷的冬季 , 鼠兔的能量消耗反而变低了 , 这是为什么呢?
为了弄清这个谜团 , 研究团队在鼠兔的腹腔内埋置了体温记录装置、活动自动记录设备 , 以此来长时间监测小鼠兔们的体温与活动性变化;同时 , 在野外对它们的地面活动进行录像 。
结果科学家们发现 , 鼠兔不仅会在冬天降低自己体温 , 还会减少活动 。通过测定还发现 , 冬季鼠兔的代谢水平也降低了 。
这样就得出了结论:在冬季 , 高原鼠兔总能量消耗的下降 , 主要是通过降低代谢水平、降低体温和减少地面的活动量来实现的 。
可是 , 在观察鼠兔地面活动的过程中 , 研究人员偶然发现 , 鼠兔的食物好像……有些奇怪?


你没看错 , 这幅“屎”诗级画面 , 记录着可爱的鼠兔取食耗牛粑粑的瞬间 。
蹭饭王的终极境界:吃对手的粑粑!
尽管有些惊讶 , 科研人员还是对鼠兔这位不一般“干饭人”的进食行为展开了研究 。
“干饭人 干饭魂 鼠兔真是人上人”……可平时吃草的高原鼠兔为什么要吃牦牛的粪便 , 这有什么作用?
是因为喜欢牦牛的气味儿?还是单纯的爱吃“翔”?(啊这个可能不太合理……)
其实 , 从越冬的生存目的来分析 , 我们就明白了 。因为 , 如果鼠兔能够取食牦牛的粪便 , 冬天就有了额外的能量来源 。
为了证实这个想法 , 团队在野外用摄像机持续拍摄了鼠兔的地面活动和取食行为 , 多次发现鼠兔在啃食牦牛的粪便 。
此外 , 他们采用了分子生物学的技术 , 分析了鼠兔的胃内容物 , 发现鼠兔的胃内容物中有牦牛的DNA , 这样就证实了鼠兔取食牦牛粪便的事实 。
通过进一步分析鼠兔和牦牛的肠道微生物的组成 , 科学家发现 , 在冬季取食了牦牛粪便的高原鼠兔 , 它们的肠道微生物组成变得与牦牛的微生物组成很相似了 。这说明高原鼠兔取食牦牛的粪便 , 不仅可以作为能量的补充 , 还能够影响其肠道微生物组成 , 从而进一步改变其营养和代谢等生理学功能 。


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跳跃的鼠兔(图片来源:可可西里管理处)
除此之外啊 , 研究团队们还发现了一个有趣的现象:冬季 , 在牦牛密度高的地区 , 高原鼠兔的数量会更多 , 并且它们跑到寒冷地面上活动的频率会更少 。
实际上 , 牦牛和鼠兔都是取食牧草的物种 , 在食物资源上是存在竞争关系的 。如果一方吃得多了 , 必然会影响到另一方的食物资源 , 如此说来 , 同一区域的牦牛数量多 , 鼠兔数量应该越少才是 。
而本应抢夺草类的两位竞争者——牦牛和鼠兔 , 居然能打破这个“反比例”关系 , 变成了牦牛数量多 , 鼠兔数量也多的状况 , 这就是因为鼠兔“奇葩”的饮食结构了 。
如果牦牛们能说话 , 它们也许会发出这样的牢骚:“鼠兔不讲武德 , 居然吃我这个对手的粑粑!


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高原鼠兔取食牦牛粪便 (图片来源:中科院动物研究所)
因此 , 通过鼠兔在冬季取食牦牛粪便作为能量补充的事实 , 就可以很好地解释 , 为何家养牦牛密度高的地区 , 鼠兔数量也多的奇怪现象了 。
正是由于鼠兔们取食牦牛粪便的行为 , 才使得其种群在牦牛密度高的地方也能够繁盛起来 , 两个物种之间 , 有竞争也有合作 。
这个发现 , 为理解青藏高原动物种间的互惠共生关系、生物多样性的维持、以及生态系统的功能等重要生态学问题 , 都提供了新的视角 。作为一名研究者 , 不禁想问:神奇的大自然 , 神奇的万物 , 你还有多少惊喜等待我们发现?


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