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人类活动、气候变化都不在怕的,环境变动最大受益者是它

2021-05-01 16:23 科普中国网   

小时候生活在农村时,晚上睡觉最讨厌的是楼上传来的“咔咔”、“吱吱”啃咬东西的声音。当声音实在太大忍受不了时,我们就会敲打墙壁弄点动静,它们在受到惊吓后会安静一会儿,不过没多久又会发出同样的声音。

这些让人恼火的罪魁祸首是一些住宅型鼠类,如褐家鼠和小家鼠。它们属于啮齿类动物,因为损坏家具、破坏粮食、传播疾病等,人们使用了各种方法来捕杀它们,但是收效甚微,让我们不得不感慨它们强大的生存能力。

不仅如此,2021年年初,一项研究报道称,人类活动日益增加,气候变化日益加剧,很多大型哺乳动物都濒临灭绝,但啮齿动物等中小型哺乳动物反而成为重大环境变化中的最大受益者,并且预测未来50年内,啮齿动物的多样性还会持续增加。

大型哺乳动物为何面临濒危甚至灭绝?

在回答为何啮齿动物能成为环境变化的最大受益者这个问题之前,我们先来了解下濒临灭绝的哺乳动物主要有哪些?它们为何生存不下去了?或许我们会对小型哺乳动物的扩张有一个更全面的理解。

自1500年以来,陆生脊椎动物中有322种已经灭绝,剩下的物种数量平均也缩减了25%。当前濒危的哺乳动物主要有马来亚虎、印度支那虎、索拉羚羊、孟家拉虎、打巴奴里猩猩、大熊猫、金丝猴、华南虎、藏羚羊、麋鹿等等。

从这些濒危动物来看,它们存在几大共同特性:个体大、繁殖力低、生长发育缓慢、适应能力低等。

《科学》杂志上的一篇研究,通过比较所有已知的自更新世(< 5万年)以来灭绝的哺乳动物的体重数据,发现体型越大的动物越容易受自然选择的影响,也更易受到伤害。

当今,大中型哺乳动物种群数量下降受到了人们的极大关注,科学家们也在努力寻找引起下降的原因。

例如,在2万多年前生活在地球上的猛犸象、巨型树獭等大型哺乳动物,在2万多年后统统消失了,一些研究人员曾将它们的灭绝归咎于人类的狩猎行为。

后来,一些研究人员通过分析化石中动物放射性碳与古气候数据,认为气候的突然变化是导致了这些物种数量螺旋式下降的罪魁祸首。不过,这一结论也受到了质疑,因为作者认为当化石在一个地点消失便意味着物种灭绝,这有点过分解读了化石记录的完整性。

质疑者基于许多动物的灭绝都是在人类出现后发生这一现象,认为人类才是导致大型哺乳动物灭绝的决定性因素。

无独有偶,同样采用化石数据,科研人员发现气候变化使得大气中二氧化碳的浓度下降,进而促进了大型哺乳动物向草原的扩张,而不是古人类的影响,并最终导致了物种的灭绝。

近来,我国科研人员主持一项发表在《美国科学院院刊》上的研究,通过定量分析我国历史文献记录中的数据,发现在过去的两千多年中,大型哺乳动物(如大象、犀牛、大熊猫)的种群数量下降不仅早于中型哺乳动物,而且缩减速度也要快;此外,他们还发现,哺乳动物的局地灭绝率与人类活动的干扰强度和极端温度(变冷或变暖)有关。

由于科学家研究的对象、时间跨度、采用的方法不同而得到了不一样的结果。不过,究其原因,科学家们都认为主要由于人类干扰和气候变化等外因影响下,生物个体不能适应环境变化所致。至于是人类干扰和气候变化两者中一种起作用还是两者共同作用,还需要更多的研究来验证。

啮齿动物具备超强适应力,是环境变化的最大受益者

与大型哺乳动物的命运不同,啮齿类、兔形类等中小型哺乳动物类群的灭绝风险较低。进一步研究发现,小体型、较小的家域和灵活的饮食组合,使啮齿动物更有可能在受人类影响的生态系统中茁壮成长。

研究人员采用化石记录和现存数据,发现与前工业革命时期相比,由于美国土地使用,大型哺乳动物已经从人类活动频繁的环境中消失并转移到更寒冷的高山气候地区,而啮齿动物则扩大了它们的气候适应范围。

近期,一篇在《分子生物与进化》杂志上的报道称,基于基因组短片段和全基因组的数据分析,研究人员发现源于东南亚和栖息地泛化的啮齿动物种类在近期种群增长现象明显,推测在未来它们的潜在分布区可能进一步扩张。例如,分布在高海拔的灰腹鼠在种群大小上呈现扩张趋势,并有向高原面上继续扩展的可能。进一步分析发现,这是由于灰腹鼠为适应青藏高原的环境在基因组水平上产生了显著改变所致。

啮齿动物在进化上获得成功的原因可能是多样的。首先是啮齿动物个体小。小的个体,每日的食量相对就少,就可去开辟、适应个体大的动物所不适宜的环境,从而建立大的种群。

其次是啮齿动物食性杂、牙口好。它们吃的比较杂,无论种子、青草、树叶,还是昆虫、蠕虫和各种小脊椎动物都吃。换句话说,就是它们不挑食。而且由于有两对终生生长的门牙,打磨后锋利无比,几乎是没有什么东西是不能吃的。

此外啮齿动物繁殖力强、生长发育快。一只雌性褐家鼠一年最多能繁殖15胎,每胎能产下3—7只幼崽;而且它们生长发育能力非常快,小的褐家鼠从出生到发育成熟只需要3—4个月。由于更新换代快,就能保存和突变出较多的基因型,这样当环境突然发生变化时,总有那么些幸运儿能生存下来。结合其他特征,它们很快又能创造一个新的啮齿动物种群。

由于这些超能力,它们也成为现生哺乳动物中演化最成功的一个类群,其属、种数几乎达到其他各目之总和。中国分布9科33属192种(世界2277种),包括松鼠科、日本睡鼠科、河狸科、跳鼠科、刺山鼠科、鼹形鼠科、仓鼠科、鼠科、豪猪科。

啮齿动物种群不降反增,对人类来说是好事还是坏事?

文首提及的啮齿动物行为让我们恨得咬牙切齿,除了影响损坏家居、农作物,影响我们休息之外,它们还是大量动物病原(如汉坦病毒、鼠疫)的野外宿主和传播媒介。

然而,是否啮齿动物对人类一无是处呢?答案肯定是否定的。

啮齿动物个体小,易于饲养和维护,对新环境适应良好;繁殖速度快,寿命短,平均在2—3年,所以可以在相对较短的时间内观察到几代;而且基因组成、生物行为特征都跟人类非常相似。因此,它们为生物医学实验研究人员所钟爱,如常用的大小白鼠。

啮齿动物在生态系统中同样承担着不可替代的作用,如大中型食肉动物的主要食物来源、传播植物种子和真菌孢子,因此它们在维持生态平衡中也功不可没。

不仅如此,啮齿动物具有漫长的演化历史,在形态、栖息地适应等方面高度分化,因此,也是研究人类干扰和全球环境历史变迁对物种分化、形态演变、地理分布格局形成所产生的影响等重要科学议题的理想材料。

总之,我们生活在人类活动导致的生物多样性丧失(如物种和种群灭绝)的全球浪潮中,人类对动物多样性的影响是一种尚未得到充分认识的全球环境变化模式,这种动物多样性的减少将影响到生态系统的功能和人类的福祉。

啮齿动物在面对剧烈变化的环境中,也并非没有受到负面影响。因此加强生态治理,恢复青山绿水,使人类与自然和谐相处,才能减缓哺乳动物缩减的趋势,维护生态平衡、保护人与野生动植物赖以生存的地球。

 

责任编辑: 4126TJ

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