想睡就睡，想凉就凉：异温动物的硬核“躺平”哲学

有些生物能显著地改变体温，以便安然度过风暴、洪水等自然灾害以及躲避来自捕食者的威胁。

冬眠的榛睡鼠 | 来源于网络

1774年，英国医生、科学家查尔斯·布拉格登（Charles Blagden）收到一封医生同行的“奇葩”邀请：他邀请他去一间“热到从前认为任何生物都无法承受”的小房间里待着。

许多人可能对这一邀请感到震惊，但布拉格登对这个亲身实验的机会感到非常高兴。在房间里他惊讶地发现，即使室温已经接近200华氏度了（约93摄氏度），自己的温度依然保持在98华氏度（约37摄氏度）。

肥尾鼠狐猴 | 来源于网络

这种维持体温稳定的能力，称为恒温性。如今我们知道它普遍存在于无数的哺乳动物和鸟类物种中。但也有一些显著的例外。例如，肥尾鼠狐猴在冬眠时，体温在一天内可波动近45华氏度（25摄氏度）。

大刺猬 | 来源于网络

动物利用异温性的程度不仅因物种而异，也因个体而异。例如，大刺猬可以在怀孕期间保持更高、更稳定的体温。研究人员认为这对刺猬胎儿发育很重要。

事实上，越来越多的研究表明，采用“异温性”这种灵活策略的动物远比科学家此前认知的更多。这些动物通过数分钟、数小时甚至数周的变化体温，来应对各种危险。

休眠的功能

缅因大学哺乳动物生态生理学家丹妮尔·勒韦克（Danielle Levesque）说：“因为我们是恒温动物，所以我们假设所有哺乳动物的身体运作方式都和我们一样。但近年来，随着技术进步，研究人员能够更轻松地追踪野外小动物及其新陈代谢，我们开始发现更多奇怪现象”。

最极端且最为人熟知的异温性是经典的冬眠行为，很多生物普遍利用冬眠节能，从而在北半球漫长寒冷冬季中生存。这些动物会进入科学家所称的深度休眠期，新陈代谢降至极低，体温可能接近冰点。

但冬眠只是一些科学家现在认为的异温性谱系里面的一端。许多哺乳动物也可以根据需要进行较短的浅层休眠，宽泛定义为代谢降幅和体温波动较小的休眠状态，这表明休眠的功能比科学家之前意识到的要丰富。

澳大利亚新英格兰大学的生理学家弗里茨·盖泽（Fritz Geiser）说：“这非常复杂，比恒温性有趣多了。”

例如，澳大利亚东部长耳蝠会根据天气变化调整它们的休眠时间。挪威生命科学大学和赫尔辛基大学的蝙蝠生物学家玛丽·阿斯·菲尔达尔（Mari Aas Fjelldal）利用微小的发射器测量澳大利亚37只自由活动蝙蝠的皮肤温度。发现它们像许多异温性动物一样，蝙蝠在寒冷时处于休眠状态的时间更长，但随着降雨和风速增强，它们也更频繁地进入休眠状态，Fjelldal及其同事于2021年在《生态学》杂志上报道了这些情况。菲尔达尔认为，这种休眠是有道理的：风和雨增加飞行的能量负担——当你体重还不到一小包巧克力豆时，这就是一个大问题，而且寻找蝙蝠吃的昆虫的成本也更高。

甚至有报道称，怀孕的白蝙蝠在不可预测的春季风暴中进入休眠状态。这是一种生理反应，基本上会暂停它们的妊娠进程。“这意味着它们在某种程度上可以决定何时分娩，” 菲尔达尔认为，“这在春天环境相当严酷时非常有用。因为哺乳代谢成本很高，因此在食物充足时分娩是有利的。”

生物学家玛丽·阿斯·菲尔达尔研究了不同蝙蝠物种的浅层休眠，包括她在这张照片中手中的棕色长耳蝠（Plecotus auritus）。 | 来源于海伦·M·汉内斯塔德

蜜袋鼯 | 来源于网络

其他动物，如蜜袋鼯——这种长着粉色鼻子、依靠翼状皮膜在树林间 “滑翔” 的小型有袋动物——很少进入休眠状态，但在重大天气紧急情况下似乎能利用这一能力。盖泽及其同事发现在一场一级飓风中，风速接近100公里/小时、单夜降雨量达9.5厘米，蜜袋鼯更可能蜷缩在树洞巢穴中，其中许多进入了休眠状态，体温从94.1°F（34.5°C）降至平均约66°F（19°C）。

同样，在实验室一次意外洪水事件后，研究人员观察到一只金刺鼠出现了极为罕见的多日休眠状态，其体温最低约为75华氏度（24摄氏度）。

盖泽表示，这种更灵活的休眠方式可以帮助异温性动物熬过灾难。相比之下，恒温动物无法减少对食物和水的需求，可能无法在严苛的环境中存活。

“可能是食物短缺、水源匮乏，也可能是极端高温天气。”英国利物浦约翰摩尔斯大学的生态生理学家朱莉娅·诺瓦克（Julia Nowack）说，她是蜜袋鼯研究的合著者。尤其是在热带地区，长期休眠行为有“很多不同的触发因素”。

其他类型的威胁，比如捕食者的存在，也可能促使他们进入蛰伏状态。例如，食用睡鼠（名字很贴切），有时在初夏会进入长时间的休眠期。起初，这种行为让研究人员感到困惑——为什么要在温度舒适、食物充足的夏天里打盹，尤其是这意味着放弃繁殖的机会？

最新研究表明，异温性在哺乳动物和鸟类之间独立进化了许多次。许多生物会进入“休眠状态”，即代谢减弱，体温趋近环境温度。这些物种包括（顺时针自左上起）：康氏叶鼻蝠、蜜袋鼯、肥尾袋鼩和肥尾鼠狐猴。 | 来源于顺时针从左上开始：大卫·丹尼斯、黛博拉·梅特斯、山姆·戈登、奈杰尔·沃登网络

在分析了多位科学家多年收集的数据后，两位研究人员得出结论：由于春季和初夏是猫头鹰特别活跃的时期，这些体型小巧、极易被捕食的生物很可能选择在地下洞穴中安静地度过夜晚，以避免成为天敌地盘中餐。菲尔达尔研究的蝙蝠会根据月相略微调整其休眠时间：随着月亮变得更满、它们更容易被发现时，它们会有更长时间处于休眠状态，这也是一种躲避夜行性天敌的类似策略。

肥尾袋鼩是一种原产于澳大利亚的形似老鼠地肉食性有袋类动物，是第三种在感觉更容易被吃掉时选择低调的物种。在一项研究中，研究人员将肥尾袋鼩放入两种类型的围栏中：有些笼舍覆盖着大量塑料薄膜作为地面遮蔽，模拟一个免受捕食者侵害的环境；而其他环境则覆盖物较少，模拟捕食风险较高。在高风险环境中，肥尾袋鼩的觅食行为减少，体温变化更大。

勒韦克曾研究大型树鼩鼱类似的非休眠体温调节灵活性，她表示即使是体温的微小变化也对节约水分和能量至关重要。

事实上，炎热天气中的水分流失对许多哺乳动物构成严重风险，异温性对某些哺乳动物来说是重要的保护措施。正如布拉格登所观察到的，人类即使在极其炎热的环境中也能惊人地维持稳定温度，这在很大程度上归功于我们的排汗能力。但这对小型哺乳动物来说不一定是好策略，因为在炎热的气候中这种蒸发降温方式可能很快导致脱水。

相反，像马达加斯加的叶鼻蝠这样的生物利用了休眠。在温暖的日子里，这些蝙蝠会进入短暂的休眠状态，持续几分钟。但在特别炎热的天气中，蝙蝠会蛰伏长达七小时，使新陈代谢降至正常的不到25%，体温可升高至109.2华氏度（42.9摄氏度）。在对环尾负鼠的实验中，模拟热浪环境使它们的体温略微提高约3°C（5.4°F），估计每小时节省了10克水——对于体重不到800克的生物来说，这是相当可观的。

加拿大安大略省滑铁卢大学的生理生态学家利亚姆·麦圭尔（Liam McGuire）表示，这种异温性生活方式让一些动物在应对环境变化时拥有一定的缓冲余地。但他也认为，这种能力作用有限；异温性不太可能让它们完全免于气候变化带来的极端天气快速变化的挑战。

至于布拉格登，他认为人体能够保持恒定温度，即当环境温度过高时，“维持散热”，这也是其卓越的能力。然而，如今科学家们开始意识到，对于许多哺乳动物来说，允许体温稍微灵活一些，可能也是生存的关键。

作者：Hannah Thomasy

翻译：楠客

审校：姬子隰

原文链接：The strange animals that control their body heat