每日科普—裸鼹鼠

作者:zl001 来源:探索宇宙网编辑整理 2019-04-06 10:07:10

  1、物种简介

  

  裸鼹鼠早在1842年就已被科学界发现并命名了,但是直到20世纪80年代被发现是一种奇特的真社会性哺乳动物之后,才逐渐地被重视。鼹鼠终生在黑暗的地下生活,几乎完全丧失了视觉,仅依靠身体两侧的触须来辨认方向。虽属哺乳动物,却像冷血动物一样通过与环境的热交换来调节体温。裸鼹鼠长达30年以上的寿命,同时还能在低氧、高二氧化碳浓度的地下环境中生活,对癌症具有超级免疫力。

  

  

  2、形态特征

  在所有非洲鼹形鼠中,裸鼹鼠是体型最小的。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。

  

  

  3、物种特性

  冷血动物

  

  裸鼹鼠虽然是哺乳动物,却和冷血动物一样,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。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,保持恒定体温不那么重要。

  

  

  

  

  低代谢率

  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,所以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。

  

  

  

  

  痛觉缺失

  裸鼹鼠的触觉特别敏感,它们的皮肤中少了一种基本的化学物质——“P物质”。P物质做为一种神经递质,有多项功能,最主要的一项功能是把疼痛信号从周围神经传导到中枢神经,从而在大脑皮层中产生痛觉。科学家帕克等人通过实验证明了裸鼹鼠对疼痛的麻木是由于缺乏P物质导致的。

  

  丧失视觉

  裸鼹鼠终身生活在黑暗的地下,眼睛派不上用场,主要靠触须来辨认方向。因此,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。

  

  

  耐受高浓度二氧化碳

  P物质还有其他的功能,其中一个功能是让血管舒张。在其他哺乳动物中,高浓度的二氧化碳会导致P物质被释放到肺血管中,让肺血管舒张,发展下去就会导致肺水肿、死亡。实验表明,裸鼹鼠由于没有P物质,对二氧化碳有极强的忍受能力。在二氧化碳浓度达到15%时,小白鼠就出现了严重的肺水肿,但是二氧化碳浓度增加到50%,裸鼹鼠还没有出现肺水肿的迹象。

  

  

  长寿

  裸鼹鼠长达30年以上的寿命,远长于其只有4~5年寿命的近亲——大鼠和小鼠,同时还能在低氧、高二氧化碳浓度的地下环境中生活,对癌症具有超级免疫力。

  

  

  4、研究价值

  裸鼹鼠的寿命可达到30年,大概是其它鼠类动物寿命的十倍,它们从来不会出现身体恶化,直到死亡一直可以繁殖,并保持外貌和大脑组织不会衰老。英国牛津大学威康信托中心的科学家表示,未来有一天裸鼹鼠基因将使人类实现延长寿命且保证旺盛的生殖能力。

  

  人体93%基因与裸鼹鼠相同,因此科学家希望从科学角度解释裸鼹鼠的长寿之谜,使人类从延长的健康寿命中受益。乔纳森-弗林特(JonathanFlint)教授说:“身体衰老并不是永恒不变的,人类如何延长寿命并没有难以逾越的条件限定,在现实生活中许多老人的寿命都达到了80岁或者90岁。”

  

  如果人类理解生物进化发展,并能在一定程度上改变,那么从理论上人类可以活到200岁。裸鼹鼠具有一些奇怪的特征,使科学家也无法解答。它们不单纯是一种冷血哺乳动物,还能够抵御癌症,它们可以随意地吃有毒植物,能够应对高温环境。而另一方面,它们的视力非常糟糕,生命的多数时间都是在地下洞穴中度过。

  

  2011年英国利物浦大学首次绘制出裸鼹鼠的基因结构图,希望理解是何种原因使它们保持如此健康长寿。研究负责人乔昂-马加赫伊斯(JoaoMagalhaes)博士说:“裸鼹鼠具有奇特的免疫力,尤其是癌症,可能提供重要线索解释为什么一些动物更容易患病。希望能够将裸鼹鼠作为第一种能够抵御慢性衰老症的动物模型进行科学研究,从而实现人类长生不老。”

  

  

  5、生活习性

  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。 裸鼹鼠的社会性要求既要增加个体数量,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。

  

  裸鼹鼠终身生活在黑暗的地下,裸鼹鼠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。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。这是“趋同进化”的结果。

  

  裸鼹鼠的主要食物是低能量的块茎,块茎储存着大量的水分和养分,有的块茎的重量能是裸鼹鼠体重的上千倍。它们也可以随意地吃有毒植物。

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