小時(shí)候生活在農(nóng)村時(shí)，晚上睡覺(jué)最討厭的是樓上傳來(lái)的“咔咔”、“吱吱”啃咬東西的聲音。當(dāng)聲音實(shí)在太大忍受不了時(shí)，我們就會(huì)敲打墻壁弄點(diǎn)動(dòng)靜，它們?cè)谑艿襟@嚇后會(huì)安靜一會(huì)兒，不過(guò)沒(méi)多久又會(huì)發(fā)出同樣的聲音。

這些讓人惱火的罪魁禍?zhǔn)资且恍┳≌褪箢?，如褐家鼠和小家鼠。它們屬于嚙齒類動(dòng)物，因?yàn)閾p壞家具、破壞糧食、傳播疾病等，人們使用了各種方法來(lái)捕殺它們，但是收效甚微，讓我們不得不感慨它們強(qiáng)大的生存能力。

野生小老鼠，是不是也很萌 （圖片來(lái)源：作者拍攝）

不僅如此，2021年年初，一項(xiàng)研究報(bào)道稱，人類活動(dòng)日益增加，氣候變化日益加劇，很多大型哺乳動(dòng)物都瀕臨滅絕，但嚙齒動(dòng)物等中小型哺乳動(dòng)物反而成為重大環(huán)境變化中的最大受益者，并且預(yù)測(cè)未來(lái)50年內(nèi)，嚙齒動(dòng)物的多樣性還會(huì)持續(xù)增加。

Part.1

大型哺乳動(dòng)物為何面臨瀕危甚至滅絕？

在回答為何嚙齒動(dòng)物能成為環(huán)境變化的最大受益者這個(gè)問(wèn)題之前，我們先來(lái)了解下瀕臨滅絕的哺乳動(dòng)物主要有哪些？它們?yōu)楹紊娌幌氯チ?？或許我們會(huì)對(duì)小型哺乳動(dòng)物的擴(kuò)張有一個(gè)更全面的理解。

自1500年以來(lái)，陸生脊椎動(dòng)物中有322種已經(jīng)滅絕，剩下的物種數(shù)量平均也縮減了25%。當(dāng)前瀕危的哺乳動(dòng)物主要有馬來(lái)亞虎、印度支那虎、索拉羚羊、孟家拉虎、打巴奴里猩猩、大熊貓、金絲猴、華南虎、藏羚羊、麋鹿等等。

從這些瀕危動(dòng)物來(lái)看，它們存在幾大共同特性：個(gè)體大、繁殖力低、生長(zhǎng)發(fā)育緩慢、適應(yīng)能力低等。

《科學(xué)》雜志上的一篇研究，通過(guò)比較所有已知的自更新世（

嚙齒動(dòng)物因體型小而沒(méi)有受到威脅 （圖片來(lái)源：參考文獻(xiàn)[3]）

當(dāng)今，大中型哺乳動(dòng)物種群數(shù)量下降受到了人們的極大關(guān)注，科學(xué)家們也在努力尋找引起下降的原因。

例如，在2萬(wàn)多年前生活在地球上的猛犸象、巨型樹(shù)獺等大型哺乳動(dòng)物，在2萬(wàn)多年后統(tǒng)統(tǒng)消失了，一些研究人員曾將它們的滅絕歸咎于人類的狩獵行為。

后來(lái)，一些研究人員通過(guò)分析化石中動(dòng)物放射性碳與古氣候數(shù)據(jù)，認(rèn)為氣候的突然變化是導(dǎo)致了這些物種數(shù)量螺旋式下降的罪魁禍?zhǔn)?。不過(guò)，這一結(jié)論也受到了質(zhì)疑，因?yàn)樽髡哒J(rèn)為當(dāng)化石在一個(gè)地點(diǎn)消失便意味著物種滅絕，這有點(diǎn)過(guò)分解讀了化石記錄的完整性。

質(zhì)疑者基于許多動(dòng)物的滅絕都是在人類出現(xiàn)后發(fā)生這一現(xiàn)象，認(rèn)為人類才是導(dǎo)致大型哺乳動(dòng)物滅絕的決定性因素。

大型哺乳動(dòng)物滅絕與古氣候記錄

（圖片來(lái)源：參考文獻(xiàn)[1]）

無(wú)獨(dú)有偶，同樣采用化石數(shù)據(jù)，科研人員發(fā)現(xiàn)氣候變化使得大氣中二氧化碳的濃度下降，進(jìn)而促進(jìn)了大型哺乳動(dòng)物向草原的擴(kuò)張，而不是古人類的影響，并最終導(dǎo)致了物種的滅絕。

近來(lái)，我國(guó)科研人員主持一項(xiàng)發(fā)表在《美國(guó)科學(xué)院院刊》上的研究，通過(guò)定量分析我國(guó)歷史文獻(xiàn)記錄中的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)在過(guò)去的兩千多年中，大型哺乳動(dòng)物（如大象、犀牛、大熊貓）的種群數(shù)量下降不僅早于中型哺乳動(dòng)物，而且縮減速度也要快；此外，他們還發(fā)現(xiàn)，哺乳動(dòng)物的局地滅絕率與人類活動(dòng)的干擾強(qiáng)度和極端溫度（變冷或變暖）有關(guān)。

中國(guó)公元前905年到公元2006年11種大中型哺乳動(dòng)物種群衰退和生存率變化 （圖片來(lái)源：參考文獻(xiàn)[8]）

由于科學(xué)家研究的對(duì)象、時(shí)間跨度、采用的方法不同而得到了不一樣的結(jié)果。不過(guò)，究其原因，科學(xué)家們都認(rèn)為主要由于人類干擾和氣候變化等外因影響下，生物個(gè)體不能適應(yīng)環(huán)境變化所致。至于是人類干擾和氣候變化兩者中一種起作用還是兩者共同作用，還需要更多的研究來(lái)驗(yàn)證。

Part.2

嚙齒動(dòng)物具備超強(qiáng)適應(yīng)力，是環(huán)境變化的最大受益者

與大型哺乳動(dòng)物的命運(yùn)不同，嚙齒類、兔形類等中小型哺乳動(dòng)物類群的滅絕風(fēng)險(xiǎn)較低。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，小體型、較小的家域和靈活的飲食組合，使嚙齒動(dòng)物更有可能在受人類影響的生態(tài)系統(tǒng)中茁壯成長(zhǎng)。

研究人員采用化石記錄和現(xiàn)存數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)與前工業(yè)革命時(shí)期相比，由于美國(guó)土地使用，大型哺乳動(dòng)物已經(jīng)從人類活動(dòng)頻繁的環(huán)境中消失并轉(zhuǎn)移到更寒冷的高山氣候地區(qū)，而嚙齒動(dòng)物則擴(kuò)大了它們的氣候適應(yīng)范圍。

近期，一篇在《分子生物與進(jìn)化》雜志上的報(bào)道稱，基于基因組短片段和全基因組的數(shù)據(jù)分析，研究人員發(fā)現(xiàn)源于東南亞和棲息地泛化的嚙齒動(dòng)物種類在近期種群增長(zhǎng)現(xiàn)象明顯，推測(cè)在未來(lái)它們的潛在分布區(qū)可能進(jìn)一步擴(kuò)張。例如，分布在高海拔的灰腹鼠在種群大小上呈現(xiàn)擴(kuò)張趨勢(shì)，并有向高原面上繼續(xù)擴(kuò)展的可能。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，這是由于灰腹鼠為適應(yīng)青藏高原的環(huán)境在基因組水平上產(chǎn)生了顯著改變所致。

白腹鼠屬的分化時(shí)間和系統(tǒng)發(fā)育歷史

（圖片來(lái)源：參考文獻(xiàn)[5]）

嚙齒動(dòng)物在進(jìn)化上獲得成功的原因可能是多樣的。首先是嚙齒動(dòng)物個(gè)體小。小的個(gè)體，每日的食量相對(duì)就少，就可去開(kāi)辟、適應(yīng)個(gè)體大的動(dòng)物所不適宜的環(huán)境，從而建立大的種群。

其次是嚙齒動(dòng)物食性雜、牙口好。它們吃的比較雜，無(wú)論種子、青草、樹(shù)葉，還是昆蟲(chóng)、蠕蟲(chóng)和各種小脊椎動(dòng)物都吃。換句話說(shuō)，就是它們不挑食。而且由于有兩對(duì)終生生長(zhǎng)的門牙，打磨后鋒利無(wú)比，幾乎是沒(méi)有什么東西是不能吃的。

此外嚙齒動(dòng)物繁殖力強(qiáng)、生長(zhǎng)發(fā)育快。一只雌性褐家鼠一年最多能繁殖15胎，每胎能產(chǎn)下3—7只幼崽；而且它們生長(zhǎng)發(fā)育能力非常快，小的褐家鼠從出生到發(fā)育成熟只需要3—4個(gè)月。由于更新?lián)Q代快，就能保存和突變出較多的基因型，這樣當(dāng)環(huán)境突然發(fā)生變化時(shí)，總有那么些幸運(yùn)兒能生存下來(lái)。結(jié)合其他特征，它們很快又能創(chuàng)造一個(gè)新的嚙齒動(dòng)物種群。

由于這些超能力，它們也成為現(xiàn)生哺乳動(dòng)物中演化最成功的一個(gè)類群，其屬、種數(shù)幾乎達(dá)到其他各目之總和。中國(guó)分布9科33屬192種（世界2277種），包括松鼠科、日本睡鼠科、河貍科、跳鼠科、刺山鼠科、鼴形鼠科、倉(cāng)鼠科、鼠科、豪豬科。

Part.3

嚙齒動(dòng)物種群不降反增，對(duì)人類來(lái)說(shuō)是好事還是壞事？

文首提及的嚙齒動(dòng)物行為讓我們恨得咬牙切齒，除了影響損壞家居、農(nóng)作物，影響我們休息之外，它們還是大量動(dòng)物病原（如漢坦病毒、鼠疫）的野外宿主和傳播媒介。

然而，是否嚙齒動(dòng)物對(duì)人類一無(wú)是處呢？答案肯定是否定的。

嚙齒動(dòng)物個(gè)體小，易于飼養(yǎng)和維護(hù)，對(duì)新環(huán)境適應(yīng)良好；繁殖速度快，壽命短，平均在2—3年，所以可以在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)觀察到幾代；而且基因組成、生物行為特征都跟人類非常相似。因此，它們?yōu)樯镝t(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)研究人員所鐘愛(ài)，如常用的大小白鼠。

嚙齒動(dòng)物在生態(tài)系統(tǒng)中同樣承擔(dān)著不可替代的作用，如大中型食肉動(dòng)物的主要食物來(lái)源、傳播植物種子和真菌孢子，因此它們?cè)诰S持生態(tài)平衡中也功不可沒(méi)。

不僅如此，嚙齒動(dòng)物具有漫長(zhǎng)的演化歷史，在形態(tài)、棲息地適應(yīng)等方面高度分化，因此，也是研究人類干擾和全球環(huán)境歷史變遷對(duì)物種分化、形態(tài)演變、地理分布格局形成所產(chǎn)生的影響等重要科學(xué)議題的理想材料。

正在處理植物種子的針毛鼠 （圖片來(lái)源：作者拍攝）

總之，我們生活在人類活動(dòng)導(dǎo)致的生物多樣性喪失（如物種和種群滅絕）的全球浪潮中，人類對(duì)動(dòng)物多樣性的影響是一種尚未得到充分認(rèn)識(shí)的全球環(huán)境變化模式，這種動(dòng)物多樣性的減少將影響到生態(tài)系統(tǒng)的功能和人類的福祉。

嚙齒動(dòng)物在面對(duì)劇烈變化的環(huán)境中，也并非沒(méi)有受到負(fù)面影響。因此加強(qiáng)生態(tài)治理，恢復(fù)青山綠水，使人類與自然和諧相處，才能減緩哺乳動(dòng)物縮減的趨勢(shì)，維護(hù)生態(tài)平衡、保護(hù)人與野生動(dòng)植物賴以生存的地球。

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出品：科普中國(guó)
制作：楊錫福（中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所助理研究員）監(jiān)制：中國(guó)科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心
（本文中標(biāo)明來(lái)源的圖片已獲得授權(quán)）

本文來(lái)源于”中國(guó)科普博覽“公眾號(hào)（kepubolan），轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明公眾號(hào)出處


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