小科普|動物們過冬的秘密

2021-01-08 大自然保護協會TNC

美洲鼴 Chris Helzer/TNC

在美國阿拉斯加沿海地區,每到鮭魚洄遊季節,棕熊都會一頭扎進河裡,享用鮭魚大餐。這是棕熊進化過程中必不可少的一部分,它們用這種方式為漫長的冬眠做準備。在冬眠過程中,棕熊的身體能夠實現自我恢復,而且幾乎不損失肌肉,簡直不可思議。

不過,並不是只有棕熊和黑熊會為過冬囤積脂肪,其他動物也有自己儲存能量的方式,不管是通過儲藏食物,還是在生理上做出改變。

接下來,就讓我們一起來看看動物們有哪些獨特的過冬準備工作。

美洲鼴正在展示自己用來挖洞的巨大前肢。 Kenneth Catania, Vanderbilt University

鼴鼠

大多數人以為鼴鼠是齧齒動物,但實際上它們是食蟲動物(主要以蟲類為食,也以兩棲類、爬行類等為食),每天要吃掉和自己等重的食物。鼴鼠長期生活在地下,幾乎什麼也看不見,每天根據振動捕食蟲子等獵物。它們去到哪裡,就留下一條條錯綜複雜的地下通道。

普渡大學(Purdue University)昆蟲學教授蒂莫西·吉布(Timothy Gibb)說,鼴鼠的主要食物是蚯蚓。

與草原犬鼠等地下動物不同,鼴鼠不會冬眠。它們到了冬天仍能保持活躍,將洞穴挖得更深,直至土層冰凍線以下,還會在地上堆起小土堆。

吉布說,對鼴鼠和鼩鼱來說,到了冬天,獵物的選擇越來越少。因此,它們會提前把捕獲到的獵物儲存在特殊通道裡,以備不時之需。

研究人員認為,鼴鼠的唾液裡含有能夠麻醉獵物的毒素,可以把捕獲的蚯蚓麻醉後儲存它們的活體。哺乳動物協會的一份報告就記錄了這樣的一個「食品儲藏室」:裡面大約有470條半癱瘓的蚯蚓,身上布滿了鼴鼠細小的咬痕。

蜜罐蟻屬 Smithsonian Institution-NMNH-Insect Zoo

蜜蟻

大多數昆蟲並不會儲存食物以適應嚴寒的冬天,而是選擇遷徙來躲避寒冷,它們也會留下耐凍的蟲卵或蟻后。比起個體的生存,物種的繁衍更為重要。

吉布說,蜜蟻的生活習性很像與之同名的蜜蜂。

蜜蟻在秋天的大部分時間裡都在收集一種叫做蜜露的粘稠物質。雖然這個名字聽起來很可愛,但實際上,蜜露是蚜蟲和介殼蟲吮吸植物汁液後,從肛門分泌出來的一種含糖副產品。

蜜蟻負責收集蜜露,帶回蟻巢,將蜜露餵飼「貯蜜蟻」。吃飽後,貯蜜蟻的腹部會脹到正常情況下的幾倍大。

整個冬天,貯蜜蟻都會倒掛在蟻穴中,就像一個活體儲藏箱。一旦蜜露耗盡,蟻群會催促貯蜜蟻反芻出蜜露,幫助蟻群渡過難關。

山雀 Darrell Bodnar / TNC

山雀

在動物世界裡,貯藏食物並不是一種罕見的技能。例如,松鼠會在森林周圍儲存大量的堅果。在一些地方,這種行為甚至能導致整個森林系統的變化。

有些動物往往會把堅果和種子儲存在隱蔽的地方,然後就忘記了具體位置,這已經成為一些植物物種繁殖的新方式。

然而,黑頂山雀——一種小型鳴禽——卻能記住它們在樹上和地下的數百個儲藏食物的地點。

它們是怎麼做到的?

近30年前,知名研究人員阿納特·巴尼亞(Anat Barnea)和費爾南多·諾特博姆(Fernando Nottebohm)首次發表報告稱,山雀大腦的海馬體數量在每年10月前後會出現增長,以新神經元取代舊神經元。他們對比了野生山雀和圈養山雀的大腦。實驗過程中,研究人員儘可能多地給圈養山雀餵食。結果顯示,圈養山雀大腦神經元的更新速度遠遠慢於野生山雀。

山雀每年儲存食物的地方都不同。 「為了記住這些位置,它們進化出了一種輕量化大腦機制,很容易就能『更新換代』,」《紐約時報》寫道,「山雀的大腦可以丟棄不再適用的腦細胞,然後引入一批新的較易改變的腦細胞。」。

到了春天,山雀不再儲存食物,也就不需要如此巨大的腦容量來記憶儲藏點,它們的大腦逐漸萎縮。

束帶蛇 Matt Modlin /TNC Photo Contest 2019

爬行動物

本文提到的所有動物,以及大多數在惡劣環境中過冬的動物,都會以各自的方式在冬天來臨之前囤積食物。

但是對於爬行動物來說,在「冬化」之前進食可能會致死。

爬行動物屬於冷血動物,需要熱量來幫助新陳代謝。這意味著,當它們躲進地下等待嚴寒時,如果胃裡還有食物,這些食物就會腐爛發臭。

你應該知道,食物在動物肚子裡腐爛是很可怕的事情。

在氣溫驟降的地區,爬行動物在撤退到地下、巖石下或安全的洞穴之前就會停止進食。

在這段時間裡,爬行動物會進入冬化期——它們變得行動遲緩,很少活動,但並不會冬眠。爬行動物的身體會降低新陳代謝的速率,它們不需要食物和能量來維持生命,但仍然需要溫暖的環境。這就是為什麼蛇到了冬天就不再單獨行動,而是常常群居越冬,盤踞在一起,在春天到來之前保持溫暖,也保持相對舒適。

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