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第63節(jié):冷血的哺乳動(dòng)物

大象為什么不長(zhǎng)毛:方舟子破解科學(xué)謎題 作者:方舟子


神創(chuàng)論者往往指責(zé)進(jìn)化論無法預(yù)測(cè),只會(huì)當(dāng)馬后炮,不是科學(xué)。某些物理學(xué)背景的人士,也喜歡說進(jìn)化論不像物理學(xué)那樣能夠作精確的預(yù)測(cè),言下之意是說進(jìn)化論即使是科學(xué),也是屬于比較“低等”的。生物現(xiàn)象要比物理現(xiàn)象復(fù)雜得多,預(yù)測(cè)起來也困難得多。但是,進(jìn)化論史上有過許多精彩的預(yù)測(cè)。亞歷山大對(duì)真社會(huì)性脊椎動(dòng)物的預(yù)測(cè),就是很好的例子。

冷血的哺乳動(dòng)物

生活在東非地下的裸鼴鼠,早在1842年就已被科學(xué)界發(fā)現(xiàn)并命名了。但是直到上世紀(jì)80年代,它被發(fā)現(xiàn)是一種奇特的真社會(huì)性哺乳動(dòng)物之后(參見《推測(cè)出來的動(dòng)物》),成為動(dòng)物界中的明星,近年來還在迪斯尼的動(dòng)漫《麻辣女孩》(Kim Possible)中出演重要角色。后來,人們發(fā)現(xiàn)在非洲鼴形鼠中還有一種達(dá)馬拉蘭鼴鼠也是真社會(huì)性的,奪去了裸鼴鼠的部分光彩。不過,裸鼴鼠仍有一項(xiàng)特征足以讓它去角逐最奇異的哺乳動(dòng)物的頭銜:它是變溫的冷血?jiǎng)游铩?/p>

我們?cè)谏闲W(xué)時(shí)就已經(jīng)知道,哺乳動(dòng)物和鳥類是恒溫動(dòng)物,能夠讓體溫保持恒定,不隨外界溫度的變化而變化。但是裸鼴鼠雖然是哺乳動(dòng)物,卻基本喪失了這一功能。它們和冷血?jiǎng)游镆粯?,主要通過與環(huán)境的熱交換來調(diào)節(jié)體溫:要升溫,就跑到上層的洞穴,緊貼被太陽曬熱的墻壁;要降溫,就躲到寒冷的底層洞穴。它們有時(shí)也通過大家扎堆擠在一起來取暖。它們的皮膚為此變得裸露無毛,因?yàn)槠っ粌H不能起到調(diào)節(jié)體溫的作用,反而會(huì)妨礙熱交換。

裸鼴鼠為什么變成變溫動(dòng)物了呢?保持恒定體溫的優(yōu)勢(shì)在于其生理活動(dòng)基本不受外界溫度變化的影響,在夜間和比較惡劣的天氣都能出來活動(dòng),有更多的時(shí)間用于覓食和尋偶。不過,裸鼴鼠生活在地下,和天氣多變的地面相比,地下冬暖夏涼,溫度變化不大,保持恒定體溫就不那么重要了。但是,同樣在地下生活的其他十幾種非洲鼴形鼠都是恒溫的,與裸鼴鼠的習(xí)性最接近的達(dá)馬拉蘭鼴鼠也是恒溫的。究竟還有什么因素使得裸鼴鼠比其他鼴形鼠更需要放棄恒溫功能呢?

在所有非洲鼴形鼠中,裸鼴鼠是體形最小的。我前面介紹過,由于體積小的物體的表面積相對(duì)比較大,使得小動(dòng)物的身體比大動(dòng)物更容易喪失熱量,要保持恒定的體溫也就更加困難(參見《不可能的小人國(guó)》)。裸鼴鼠的身體體積(也即產(chǎn)熱總量)大約是達(dá)馬拉蘭鼴鼠的20%,但是身體表面積大約是達(dá)馬拉蘭鼴鼠的40%,這樣,散熱速度就是達(dá)馬拉蘭鼴鼠的兩倍。裸鼴鼠如果要像達(dá)馬拉蘭鼴鼠那樣維持恒定的體溫,就必須以兩倍的速度加速產(chǎn)生體熱的代謝過程,以增加體熱的生產(chǎn),彌補(bǔ)體熱的散失。這就需要它大量攝入食物和氧氣。但是,裸鼴鼠的食物主要是低能量的塊莖,而地下氧氣又非常稀薄,為此它要付出的代價(jià)太高昂了,所以還不如干脆放棄維持恒定體溫,盡量降低基礎(chǔ)代謝率,節(jié)省能量。裸鼴鼠的基礎(chǔ)代謝率是所有哺乳動(dòng)物中最低的,與爬行動(dòng)物相當(dāng)。


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