為了過冬，這種小動物把腦袋縮小了20%

鼩鼱是一種不起眼的小動物。它們體型比老鼠小，很難被注意到。在英國、北歐和美國很多地區，它們匆匆從草原上穿過，尋找昆蟲或者躲避在天空中盤旋的貓頭鷹。

然而新的研究發現，這些像迷你鼴鼠的小動物有著奇特的過冬方式，堪稱生物學的奇跡。星期一發表在當代生物學雜志（Current Biology）的一項新研究報告稱，最常見的鼩鼱品種，普通鼩鼱（Sorex araneus）的頭骨在冬天來臨之際最多能夠縮小20%。

早在上世紀四十年代，波蘭動物學家奧古斯特·戴奈爾（August Dehnel）第一個覺察到鼩鼱的身體能夠在冬天縮小，這個發現后來被稱作“戴奈爾”現象1。但是這次的新研究第一次確定了更多的細節，科學家在不同季節追蹤相同個體，并測量了它們的頭部縮小程度。這項工作表明，溫度降低能夠引發鼩鼱破壞自己的顱骨的行為，而溫暖的環境夠促使它們開始重建頭顱。

為了進行這項研究，馬克斯·普朗克研究所的鳥類學在讀博士、這篇文章的第一作者哈維爾·拉扎羅（Javier Lazaro）和他的同事在德國一個小鎮附近捕捉了12只鼩鼱。這些小動物首先進行了麻醉和X光檢查，然后植入芯片以便日后識別。在之后的一年多時間里，它們接受了定期的掃描。所有的12只都表現出同樣的規律：頭部最大的時候是在夏天，冬天頭會縮小，到了春天又會長回來。

然而，在冬天會縮小的不僅僅是鼩鼱的頭骨。之前的解剖研究發現鼩鼱的大腦也能縮小最多30%。此外，它們的其他器官也會減少質量；甚至脊椎都會變短。總的來說，最新的研究指出鼩鼱的體重從七月到二月下降了18%。然后在春天這些小東西又開始生長直到達到它們的最大體型——比冬天的時候大了83%。

科學家們指出，鼩鼱不是唯一一種會根據環境改變體型的動物。“在生存艱難的時期縮減軟組織質量，這種行為在動物中并不少見，”密歇根州立大學生態學博士后研究員約翰·格拉迪（John Grady）說道，他并沒有參與這項研究。“除了脂肪之外，在食物稀少的情況下一些動物也會減少器官的質量。”但是像這項新研究的作者們一樣，他對于鼩鼱骨骼和大腦能夠縮小的程度感到震驚。

拉扎羅和他的同事認為，頭骨縮小可能意味著鼩鼱的骨骼在冬季被身體吸收而在春季再生。如果深入了解導致頭骨縮小的原因，可能會推進退行性骨疾病（比如骨質疏松癥）的研究。目前，他們把這種減少骨骼、大腦和身體質量的方法當作是動物冬眠和遷移的一種策略。在缺少食物的冬天，這種行為能大大節省能量。“鼩鼱是種神奇的生物，”拉扎羅補充道，“它們是這個星球上最小的哺乳動物之一，但是就我們所知，它們的相對新陳代謝速率在哺乳動物當中也是最高的。”

“縮小大腦來減少能量消耗的這種假設是有一定依據的，”格拉迪談及這項新研究的時候說道。“但是我非常希望他們能夠進一步弄清楚，鼩鼱的大腦縮小究竟是為了適應縮小的身體，還是只是為了節約能量做出的變化。”

拉扎羅的進一步研究可能很快就能解決這個問題。他和他的同事希望擁有更好的實驗條件，以便進一步研究縮小的大腦對于鼩鼱認知能力（比如學習、靈活性、記憶力）的影響。他說他們的目標是闡明哺乳動物的大腦、新陳代謝與環境之間的關系。正如格拉迪所說，“可能鼩鼱的生理機能在冬天會受到影響，那是為了在殘酷的環境里生存下來所付出的代價。”

發表于 2017-11-10 00:00
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