生命--非常的世界 |
第七章 大获全胜的哺乳动物(1) |
哺乳动物概述
(右图:北极熊----世界上最大的陆地食肉动物。) 现在,哺乳动物大概有 5000 种,有一半是鸟类,它们在地球上占据绝对地位。如果你对此怀疑,那么很有必要想想我们人类本身就是哺乳动物,现在地球上有 70 多亿人口,还有数十亿我们养的牲畜、宠物以及害虫。我们重塑了地球,将其生产的产品一半为我们所用。但是哺乳动物是如何超越其他物种的呢?我们得以大获全胜有什么秘诀吗?哺乳动物获得如此成功是出乎意料的。我们耗费了那么长的时间才成为地球上的重要角色。对于我们的进化史来说,我们渺小,神秘,却又毫不起眼。3005 万年前,是最原始的“似哺乳类爬行动物”时期,后来哺乳动物经过 1000 万年的时间才进化了一些我们今天能见到的特征,这个时间是很让人震惊的。
(左图:一只小公老虎---典型的现代哺乳动物,具备让哺乳动物大获全胜的所有特征:能够处理食物的全套牙齿,能够进行复杂交流的敏锐感官,无论外界大气如何都能够自行调节体温进行活动的能力。) 最早的哺乳动物进化中的一个创新就是我们独特的吃饭器官。和其他脊椎动物不同的是,我们的下颌是一块单一的骨头,上面布满许多不同形状的牙齿。这种新型的下颌和专业的全套牙齿(犬齿、门牙、白齿等)可以使哺乳动物更精确更锐利地咬下和咀嚼食物,并提升哺乳动物捕捉食物和处理食物的能力。下一个重大的进步就是活动的敏捷性和灵敏性。在爬行动物很小的时候,它们的动作还算敏捷。长大后,爬行动物的四肢向两边伸展,十分笨拙,这使它们在跑动时,必须前后甩动身体。哺乳动物在这方面更好地进化了。哺乳动物进化出四肢,这样当它们躺下时,四肢就可以很紧凑地放在身下。这虽然减少了稳定性,但在追赶猎物或逃生时可以迅速改变方向。长时期的夜间活动,使哺乳动物练就了绝佳的听觉和嗅觉,也扩展了大脑所对应的这些区域。 左图:小幼狮正使用着它妈妈的便携喂奶器。哺乳动物这类动物的得名来自它们改良的汗腺,可以用来喂奶。 在夜间活动,意味着早期的哺乳动物不得不想出办法保持足够高的体温以保证夜问的活动。就像鸟类一样,它们进化出保持身体恒温的化学物,利用食物产生热量,并用隔热的皮毛或脂肪保持体温。但是成为温血动物,就不得不面临新陈代谢速度变快达爬行动物的十倍的考验。这就意味着它们的食量是爬行动物的十倍。寻找食物的巨大代价部分由它们的有氧耐力弥补了,哺乳动物的这种有氧耐力是爬行动物的十倍,它们就可以行走更多的路以寻找食物。保持恒温的身体促进了诸如汗腺等降温机制的进化。这又进而导致可以给后代提供一种便携式的食物供给方法---喂奶,喂奶的器官是由改良的汗腺发展来的。 (右图:山地大猩猩家族。漫长的父辈养育和社会交际可以给很多小狸猩向长辈学习的机会。) 与爬行动物的竞争迫使哺乳动物进化出很多独特的能力,但是在 6550 万年前,大多数哺乳动物仍然是夜间不太起眼的生物。一颗巨大的小行星撞击在墨西哥尤卡坦半岛的附近地区,整个地球陷入一片黑暗。接下来,白天活动的大型恐龙灭绝,一直受压迫的、温血的、有着大脑的、夜间活动的哺乳动物开始占上风。这一重大的事件之后,哺乳动物就不再受它们的天敌恐龙的压迫了,它们进化成我们今天所知道的哺乳动物的模样。通过观察今天的哺乳动物,我们可以发现它们在动物界取胜的很多特征。哺乳动物夜间活动的感知力,以及小哺乳动物从它们的父辈中学习如何养成行为的适应力,这种能力在其他类的动物中并没有出现。接下来要讲的故事向我们展示了哺乳动物能够称霸世界的美丽、个性以及适应性。
北极熊和极地鲸
(右图:棕熊为北极熊的前生,北极熊被称为『白色』的棕熊。) 再也没有任何动物能够像世界上最大的陆地食肉动物---北极熊那样,能让我们了解哺乳动物的特点了。它既展示了哺乳动物的优点,又暴露了哺乳动物的弱点。但要了解今天的北极熊的行为,我们需要追溯一下它们的过去。大约 20 万年前,在阿拉斯加东南部的洛伦高地区,一小部分棕熊被冰川的移动隔离开来。我们认为这就是为什么今天的北极熊与这个岛上的棕熊关系如此密切,甚至比其他的棕熊关系更近的原因。事实上,我们可以说北极熊就是一种白色的“棕熊”。这些被隔离开的棕熊发现它们四周被越来越多的冰雪包围着,不得不适应这种严寒的海洋环境。北极熊依靠皮毛和脂肪保存它们的身体产生的热量,还会产奶和捕获食物给它们的孩子吃。这些生存能力能够使很多哺乳动物在爬行动物并不能生存的极端的极地地区生存繁衍。 (左图:北极熊正在大啖北极露脊鲸的残骸。搁浅的鲸鱼和因纽特人捕捉的鲸鱼是阿拉斯加北海岸地区饥饿的北极熊秋季重要的食物来源。) 随着这些早期在冰上生存的“棕熊”捕捉冰上的海豹,它们的身体和很多其他的行为也开始进化。它们的牙齿与其他大型吃草的棕熊相比更锋利,更适合撕咬肉。白色的皮毛可以在它们捕猎的时候起到更好的掩护作用,更长的脖子方便捉到海豹,并适合长距离的游泳。为了抓住冰块,它们的爪子变得更短更强有力,脚也长出有节的爪子。重要的是,它们抛弃了熊类传统意义上的冬眠,因为现在它们要在整个冬季捕猎。北极熊---最新进化的一种熊,能够很好地适应极地的气候,并迅速从洛伦高地区横穿到北极。但是在这个过程中,它们变得越来越依赖海上冰川,因为这里提供给它们主要的食物,它们在这里捕捉环斑海豹和髭海豹。 今天,阿拉斯加东北部波弗特海。上的巴特岛成为观察北极熊的一个最佳地点。 (左图:北极熊本来以吃到髭海豹,但却因为海上冰川逐渐融化,捕食变得格外困难。) 每年的一月份,北极熊妈妈都会在冰雪覆盖的窝中产下它们的小宝宝。在三月或四月的时候,它们通常会和两只小北极熊待在海豹生存的浅的大陆架地区的海冰上。随着夏天的到来,海冰开始从海岸地区消退融化,北极熊妈妈必须做出一个重大的决定。是带着小北极熊待在逐渐融化的冰上远离陆地,还是和孩子们游回没有食物的岸上?科学家们已经在波弗特海地区研究北极熊的行为数十年了,也记录下了北极熊做出的这些惊人复杂的决定和它们最新遇到的挑战。过去的几十年,北极熊妈妈在没有融化的大陆架靠岸地区的海冰上生活,这里生存着海豹。但是近年来,随着全球变嗳,冰川在秋季就已经退后了 150 多千米。这就意味着北极熊家族要选择冒更多的艰险游很远的距离到陆地上,在这里它们可以保持能量,而不是跟着遥远的浮冰块漂流在荒凉的大海上。 (左图:熊妈妈和小熊正在咬食已经冻成冰块的食物。这个巨大的鲸鱼大餐给带着宝宝的有经验的熊妈妈提供了生机,这里聚集着大量的北极熊。) 2004 年的一项空中调查发现,4 只成年北极熊在试图横穿大海的过程中被暴风雪袭击而溺亡。小熊更不擅长游泳,所以它们格外脆弱。在最近的几十年中,为了生存,有百分之五十的小熊溺亡。一且北极熊被困在陆地上,它们通常会靠休息来储存能量,靠体内厚厚的脂肪储量生存。阿拉斯加北部的熊是幸运的,因为波弗特海岸是露脊鲸迁徙途中的必经地。露脊鲸经常会搁浅或者是沦为捕食者的猎物,在北极熊等待海水再次冻结时,露脊鲸成为饥饿的北极熊家族维持生命的主耍食物来源。在动物王国中,北极熊有着最灵敏的嗅觉,有经验的熊妈妈知道哪片海岸能够给它和它的小熊提供食物。巴特岛可能是唯一可以见到这种稀少社会行为的地方---这些通常状态下都是独居的动物,此时却可以聚在一起并形成最大的集会,多达 65 只北极熊在一起食用鲸鱼的残骸。
|