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旅鼠种群数量巨幅变化之谜

来源:   发布时间:2021-11-25 13:26:07   浏览:

1.什么是旅鼠?

       旅鼠属于啮齿类动物,主要生活在北极和冻原地带,与田鼠和麝鼠共栖一地,同属于田鼠亚科,有四个属:项圈旅鼠、真旅鼠、红背旅鼠和沼泽旅鼠。旅鼠体重约30~120g,体长7~15cm,尾巴极短,但体毛很长。旅鼠是食草类动物,主要以树叶、嫩芽和草为食,尤其爱吃莎草,有时也吃植物根茎和球茎(张颖,2011)。

2.旅鼠种群数量波动是因为“集体自杀”?

       关于旅鼠,学者最感兴趣的一个问题是:旅鼠及其天敌的种群数量呈现周期性的波动规律。旅鼠的种群数量爆发每三四年发生一次,爆发时种群数量直线上升,大约持续一年时间便开始直线下降,直到几近于灭绝。旅鼠种群数量增减为什么会呈现规律性的巨幅波动?

       对此,法国地理学家齐格尔认为:旅鼠数量突然增多的原因是风暴把许多旅鼠从天上刮了下来。

      19世纪,自然学家爱德华·纳尔逊指出:“莫顿桑的爱斯基摩人有一种迷信看法,认为旅鼠生活在遥远的星星上,在刮暴风雪时从天上一路螺旋而下,直到落到地球上。”正因此,莫顿桑的爱斯基摩人常将旅鼠称为“天鼠”。

       甚至有“集体自杀”说,其认为旅鼠种群数量的周期性波动源自于旅鼠的自杀行为。

       旅鼠属于独居性动物,身体强壮的旅鼠在远未发生食物短缺之前就会将身体羸弱和幼小的旅鼠逐出。这些被逐出的小旅鼠四处流浪,但它们的活动范围受地理条件限制,迫使它们进入狭窄的走廊地带。在狭窄的生存空间里,鼠群的数量越来越多,个体之间的摩擦和冲突也越来越加剧,最终引起整个鼠群秩序大乱,旅鼠们四散而逃。

       然而,不知什么原因,四散而逃的旅鼠忽然朝着一个方向浩浩荡荡地前进,它们白天休整进食,晚上摸黑前进,沿途不断有旅鼠加入,队伍越来越壮大,可达数百万只之多。迁徙时,如遇到河流等水体,它们一般会绕道而行或者找一块能渡过去的陆桥,如果不成则游过去。在无风浪的夜里,旅鼠一般能游200米远,但如果遇到大风天气,大部分旅鼠就会被淹死。白天,人们看到河流、池塘里漂着很多死鼠,于是便有了“旅鼠自杀”之说——旅鼠在本能驱使下大规模地集体自杀,它们组成浩浩荡荡的大军,如果遇到悬崖峭壁,便义无反顾地纷纷跳下去;它们前赴后继,勇往直前,一直奔向大海,然后跳入大海,被汹涌澎湃的波涛吞没。不过,科学家现在已经取得了一致看法,认为旅鼠不会集体自杀。

旅鼠“跳海”

     现代科学家对旅鼠种群数量的周期性波动提出了天敌消灭说、自我调节说、气候变暖影响说等理论。

2.1 天敌消灭说

       这种理论认为,旅鼠的种群数量消长波动规律与旅鼠的四大天敌——白鼬、北极狐、雪枭和长尾贼鸥有密切关系。

       旅鼠的繁殖能力极强,若一对旅鼠从3月份开始生育,一年中生育7窝,每窝12只,那么可以生育84只;如果每窝旅鼠都是6雄6雌,出生20天后进入性成熟期,再生育,也是7窝,每窝12只......如此循环,一对旅鼠及其它们的后代在一年当中可生育82万只!这也就不难理解为什么旅鼠种群数量可以爆发式地增加到正常数量的100倍甚至1000倍。

       旅鼠数量的激增,为其天敌提供了充足的食物来源,引起连锁反应,导致以旅鼠为主食的食肉动物数量大幅增加;而天敌数量的激增,反过来又导致它们对旅鼠的大范围捕杀,从而致使处在繁育高峰阶段的旅鼠数量锐减;当旅鼠的数量下降到使其天敌无法找到足够的食物来源时,后者的数量也开始剧减。

      与其他动物不同的是,旅鼠的这种周而复始的增减波动循环有着极强的规律性,以4年为一个周期。值得注意的是,在这个周期性循环中,白鼬扮演了十分重要的角色。在旅鼠的四大天敌中,白鼬是唯一专吃旅鼠的掠食动物,而北极狐、雪枭和贼鸥除了吃旅鼠外,也吃其他动物。当旅鼠的数量开始增加时,以旅鼠为食的白鼬的数量也会随之增多,但由于旅鼠的繁殖能力远强于白鼬,在经过一段时间的繁殖发展后,旅鼠的繁殖数量会大于被白鼬掠食的数量,掠食者与被掠食者之间的动态平衡关系被打破。这时,另外三大天敌以及其他食肉动物也开始转为以旅鼠为主食。据观察,当旅鼠的种群数量处在高峰时期时,北极狐每窝平均产崽在8只左右;而当旅鼠的种群数量急剧下降时,北极狐的食物资源迅速减少,雌狐体质下降,以致无法怀崽,或者生产的幼狐体质很差,早早夭亡。经过一段时间,随着旅鼠种群数量的急剧下降,北极狐种群数量也随之骤减,最终二者会达到一种动态平衡。

2.2 自我调节说

        有研究发现,当旅鼠种群数量激增至一定密度(1公顷内几百只)后,这时旅鼠们变得焦躁不安,永无休止,而且停止进食。有人试图用旅鼠的磨牙行为来对这一现象做出解释:磨牙可产生次声波或超声波,当旅鼠种群数量过密时,磨牙产生的噪声汇集成一股强大声波,强烈刺激旅鼠的神经系统,导致其内分泌紊乱,使原本胆小谨慎的旅鼠突然变得勇猛异常,不再惧怕天敌,有时甚至还会主动攻击天敌;内分泌紊乱还导致旅鼠的肤色发生变化,由灰黑色变成鲜艳的橘红色,使其在食肉动物眼里变得更加醒目显眼,从而引起雪枭、北极狐、贼鸥和白鼬等天敌的注意。

        还有科学家试图从旅鼠自身寻找原因,他们提出,随着种群密度增大,旅鼠之间出现了更多的社会交流,生存压力也增大,导致其体内激素水平发生变化,繁殖力下降,并且变得更具攻击性,乃至出现自相残杀现象。

2.3 气候变暖影响说

       曾有科学家发现,在斯堪的纳维亚半岛许多地区,旅鼠种群数量爆发现象逐渐消失。

       挪威科学家奇瑞尔·考斯拉德和他的同事对1970年以来挪威南部某地区的旅鼠兴衰循环现象进行分析,发现那里的旅鼠自1994年以来再没出现过种群数量爆发式突增现象。他们在分析气象资料后指出,气候变暖也许是当地旅鼠数量十几年来一直保持较低水平的原因。

        考斯拉德等人的研究表明,旅鼠种群数量爆发与较寒冷的冬季有着密切的关系。当冬季来临后,旅鼠栖居在雪下的地下巢穴内,来自地下的地热使巢穴附近地面上的冰雪融化,为生活在地下的旅鼠提供氧气和苔藓等食物。近些年来,由于气候变暖,在冬季的白天,气温多处于冰点之上,积雪融化,雪水渗入到旅鼠的地下巢穴,导致鼠巢内洪水四溢;到夜间,气温下降,融化的冰雪重新结冰。因此,当鼠巢内洪水泛滥时,大量旅鼠被淹死,侥幸活下来的则因食物被冻在冰层下无法取食。

      我国学者张知彬(2001)依据文献资料,研究了欧洲的旅鼠种群暴发与厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)的关系。研究发现:1862-1894年,欧洲的旅鼠倾向于在南方涛动指数(SOI)高峰值年或次年大发生,结果具有显著性,但关于二者联系的机制尚不清楚。

       对于旅鼠种群数量巨幅波动的原因,科学家研究了数十年,提出了各种假说,涉及到多种影响因素,如食物资源、气候、食肉动物密度、种群过密、传染病、雪情,以及太阳黑子活动等,但仍没能完全明晰究竟是哪一种因素起到了关键作用。

 

参考文献

张颖.旅鼠“集体自杀”之谜[J].大自然探索,2011(12):50-53.

张知彬.欧洲的旅鼠和田鼠种群暴发与厄尔尼诺-南方涛动的关系研究[J].科学通报,2001(03):197-204.

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