陸地上的脊椎動物,我們可以根據其體溫調節類型簡單地將其歸類為冷血動物(變溫)或者溫血動物(恒溫)。
雖然有時候一些動物在調節體溫方面會有極其特殊的適應性,但是在我們的印象中,爬行動物一定是冷血動物,而哺乳動物一定是溫血動物。
然而,有一種有趣的山羊,它們作為哺乳動物卻全身上下到處都是冷血動物的特征,因此許多人認為它可能是已知唯一一種冷血哺乳動物。
這種山羊被命名為巴利阿里洞山羊(Myotragus balearicus),它們生活在歸屬于西班牙的巴利阿里群島的兩個孤立島嶼上——馬略卡島和梅諾卡島,因此得名。
巴利阿里洞山羊復原©Xavier Vázquez
實際上這種洞山羊在大約5000年前就已經滅絕,科學家并沒有直接研究過它們的代謝情況。
那麼,有趣的問題是,這種洞山羊到底有什麼特殊之處,為什麼會被認為是冷血哺乳動物呢?
冷血和溫血的不同適應性
可能有朋友好奇過,為什麼冷血動物在冬季來臨的時候要進入冬眠?
這當然是因為它們無法在低溫環境中活動。因為它們沒有體溫調節能力,體溫會跟隨環境溫度變化而變化。
生物本質上就是一系列自我維持的化學反應,你的體溫會變化的話,對這些化學反應是非常不友好的。
而且對于大部分代謝過程的化學反應而言,太涼快都是很難發生的,無論是食物的消化,還是ATP的水解。
所以,寒冷季節來臨時,冷血動物不冬眠的話,它們也很難活動起來。
圖源: aetb/ iStock
溫血動物的特點則是可以通過調節體溫來保持身體溫度恒定,讓身體在各種極端氣溫環境下依然能夠正常地代謝,或者說能夠正常地完成一系列化學反應。
因此溫血動物在適應地球不同的氣候環境方面,表現得要比冷血動物好太多了,所以你會發現生活在南極洲陸地上的主要生物群落基本都是溫血的。
然而,恒定體溫的代價是消耗更多的能量,地球環境是具有極高的不確定性的,高能耗的生活方式并不是很理想。
冷血動物的生存方式特點就是節能,所以實際上冷血動物往往更能在資源極端匱乏的環境中生存下來,很多冷血動物甚至能做到一餐吃飽一年不餓。
這兩種截然不同的生活方式會被記錄在骨骼中。
溫血動物因為生存所需會不停地吃,它們攝入了大量的食物,所以幾乎所有溫血動物都會快速地生長,而且無法停下生長。
而冷血動物,因為食物的攝入沒那麼大需求,它們的身體也適應這種不確定的食物攝入情況,它們可以生長得非常緩慢,甚至周期性完全停止生長。
冷血動物的這種生長情況會在骨骼中留下一種被稱為「片層組織」的結構,這個有點類似年輪——樹木在冬季生長緩慢留下的痕跡。
洞山羊化石©Joan Gené
之所以說巴利阿里洞山羊很可能是冷血動物,主要就是因為它們的骨骼中也擁有這種片層組織,有研究小組將它們的骨骼與鱷魚的做了詳細對比,發現了顯著的相似之處。
同時,研究人員還發現,這種洞山羊的生長也非常緩慢,甚至可能也擁有完全停止生長的可能性,這完全就是冷血動物的適應性特征。
普通的山羊品種大約9個月大的時間就能達到成熟,而這種洞山羊需要生長12年的時間才趨于成熟,當然,它們的壽命也是相當得長,可能可以存活27年,而普通的山羊壽命很少超過12年。
巴利阿里洞山羊被認為是冷血哺乳動物的原因主要就是因為這個——骨骼中判斷出它們的生長方式。
但僅通過骨骼自然是很難讓所有人信服,只是這種動物早已滅絕,想要知道更多它們的信息變得非常困難。
不過,不相信它們是冷血哺乳動物的人也很少會相信他們想普通溫血動物一樣,因此提出了另外一種可能性,那就是它們可能是完全冷血動物和完全溫血動物的中間形態,而且地球歷史上可能也存在這種動物——在恐龍之前,因為無論是現代的鳥類,還是早已滅絕的恐龍,它們的骨骼都是適應快速生長的骨骼結構。
不管怎麼樣,這種洞山羊絕對和普通的溫血動物有著巨大的差距,或者說有著截然不同的生活方式。
其實,這種洞山羊不僅僅是在代謝方面帶給人驚喜,它們方方面面都都不同尋常,都和它們的近親有很大的不同。
巴利阿里洞山羊的頭骨©Olaf Tausch
奇怪的洞山羊
首先,從頭骨中可以發現,它們應該是雙眼視覺——兩個眼睛都朝前。
這是牛科動物中發現的唯一,其它牛科動物的兩個眼睛都是長在兩個側面的,這樣有利于它們的開闊視野,以發現潛在的捕食者。
人類也是雙眼視覺,這種被認為是捕食者的眼睛,它的優點是深度知覺——能夠更好測量出距離。
其次,它們的一切都是小一號的——俗稱島嶼侏儒癥,體重在23公斤左右。
它們四肢變短,身高大約50厘米,這意味著它們不會像其它山羊一樣在巖石上奔跑和跳躍;大腦只是普通山羊的一半,視覺、聲音和嗅覺相關的結構明顯縮小,這意味著它們不會快速做出反應,更多的可能都是呆著不動——或許在曬太陽。
巴利阿里洞山羊的故事
巴利阿里洞山羊之所以表現得如此特殊,自然和它們適應島嶼特殊的環境有關系。
它們在大約在500萬年前到達巴利阿里群島上——島上最古老的化石可以追溯到這個時間,這與墨西拿鹽度危機時期高度重合。
該時期地中海干涸,導致巴利阿里群島和大陸連接,這些洞山羊的祖先走了過去,但隨著海平面的上升,它們被困在了島嶼上,獨自演化。
巴利阿里群島洞山羊屬主要由六個連續的時間種組成,研究人員可以清楚的看到,隨著時間變化,它們發生的變化。
隨著時間推移這些山羊的體型變得越來越小,生活也變得越來越慢。
它們有機會發生這樣的變化,主要是因為在人類到達上面之前,它們是島上的主宰。
這意味著它們的種群數量會周期性的爆發,然后把能吃的東西都吃光,最后那些最能適應饑餓的被保留下來。
圖:巴利阿里洞山羊分布的兩個島嶼
雙眼視覺的進化,以及感知能力的退化,其實都意味著它們不需要浪費精力去檢索和躲避捕食者。
因為要做到這些是需要巨大能量付出的,在沒有天敵的情況下,自然也就被拋棄了,這是可以理解的,但是能把身體改造得像冷血動物一樣間歇性的生長,這點絕對是難以想象的,只能說生物的潛能真的很大。
巴利阿里洞山羊的結局已定——滅絕,但是關于它們滅絕的原因還是有很大爭議的,一些證據表明是因為人類到達島嶼導致最終導致它們滅絕,但也有人不這麼認為,它們的滅絕純屬氣候變化。
這張圖片是巴利阿里洞山羊的正臉照片
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