規則就是用來打破的!挑戰生存法則的裸鼴鼠

裸鼴鼠是一種齧齒目動物,這是實驗室中裸鼴鼠的模樣。圖/sciencemag

看到裸鼴鼠(Heterocephalus glaber)的第一眼,各位可能會忍不住再多看幾眼。

這種全身帶有粉色皺皮和突出牙齒的齧齒目動物群居在地底,主要分布於東非,是一種社會性哺乳動物。和螞蟻和胡蜂一樣,在多達 70 隻個體的裸鼴鼠族群中:一隻「女王」負責生育,幾隻雄鼠負責提供精子,其餘則是沒有繁殖能力的工鼠。

裸鼴鼠的視力不好,但無毛的身體能讓牠們在狹窄地道內自由穿梭、外凸的牙齒則讓牠們在挖土工作時能閉上嘴巴,免得誤食土塊。

除了外形,牠們還有著特殊的生理機制,幫助牠們適應地底惡劣的環境。裸鼴鼠的體溫能隨著環境變化,不但沒有大部分的痛覺,而且幾乎不會得到癌症。

甚至,牠們能在完全無氧的環境下存活 18 分鐘。

沒有氧氣會死嗎?那你怎麼沒感覺

對所有生物來說,氧氣是我們賴以為生的重要存在。人類只要缺氧 3 分鐘,大腦就會受損,幾分鐘內就會死亡。但「無氧生活」對裸鼴鼠來說似乎並不是這麼大的威脅。通常,裸鼴鼠會一團一團的擠在地道內。雖然空氣很稀薄但牠們卻不會喘不過氣,生活看來毫不受影響,這種狀況讓科學家開始對牠們的耐氧極限產生興趣。

裸鼴鼠能在完全無氧的環境下存活 18 分鐘。圖/Flickr

經過測試,把空氣中的氧降低到 5 %時,實驗室老鼠會在 10 分鐘內死亡,但裸鼴鼠卻完全沒有反應,甚至沒有嗜睡、或昏迷的狀況出現。當空氣中的氧氣降至 0 %時,實驗室老鼠和裸鼴鼠都陷入昏迷:雖然裸鼴鼠的心跳從每分鐘 200 次→ 50 次,牠們卻還是可以在神經系統沒有受損的情況下存活 18 分鐘,而實驗室老鼠則是再也沒有恢復意識。

能讓裸鼴鼠恢復意識的關鍵就在血液中迅速升高的果糖

人類代謝時若沒有氧氣,葡萄糖就無法轉換成能量。然而,與人類同屬哺乳類的裸鼴鼠,卻可以像植物一樣,在沒有氧氣的情況下轉而使用果糖來代謝(雖然效率不高),穩定生存下去。

除此之外,裸鼴鼠似乎也不會衰老。

誰說老了沒有用?那你怎麼還在生

一直以來,科學家們都有注意到這個動物很少表現出衰老的現象。隨著年紀增長,裸鼴鼠的死亡率不但比其它有紀錄的哺乳類動物低、壽命也較一般囓齒動物長。一般圈養的小鼠最多活 4 年,以裸鼴鼠的身形大小來估計,牠們應該活不過 6 年。令人意外的是,有些裸鼴鼠可以活到 30 歲以上,而就算已經「步入老年」,雌性的繁殖力仍然很強。

圖/wikipedia

比較生物學家羅謝爾 · 巴芬斯坦(Rochelle Buffenstein)花了超過 30 年來紀錄 3329 隻裸鼴鼠的生活史,她發現裸鼴鼠似乎違背了岡珀茨–梅卡姆死亡率定律,一種描述哺乳類衰老的方程式:

哺乳類的死亡率隨年歲增加而上升。

以人類為例,過了 30 歲後的死亡率每 8 年遞增兩倍。一般來說,100 隻動物就足以觀察到符合岡珀茨法則的死亡曲線,但巴芬斯坦的數據卻表示裸鼴鼠死亡風險不隨年齡增長而上升(反而還略有下降)。

難道裸鼴鼠吃了不老藥?原因就在裸鼴鼠具有非常活躍的 DNA 修復能力和高水平的伴侶蛋白——這些蛋白質可幫助其他蛋白質正確折疊。儘管部分科學家認為這並非一個全面性的結論,但對許多人來說,它仍然是一個非常重要且引人注目的新數據。

何不食糞乎?三大好處報你知

如前文所說,裸鼴鼠是一個高度分工的社會化動物:女王負責生,工鼠負責育。現在問題來了,工鼠因為不具有生育能力所以無法合成性激素,可是性激素是促進個體母愛氾濫、照顧幼崽的必備條件,少了性荷爾蒙的工鼠怎麼會心甘情願地照顧別人的小寶寶呢?

答案就在餵屎

裸鼴鼠是一種食糞動物,工鼠攝入女王生育後富含雌激素的糞便後,體內的雌二醇增加,因此對幼崽的鳴叫變得敏銳、出現育幼的行為。為了證明激素是育兒的關鍵因素,科學家們設計另一項實驗:把未妊娠的女王糞便分兩組,一組添加雌二醇,一組沒加,然後觀察吃掉糞便後的工鼠行為:

吃到激素的工鼠會母愛爆棚、對小寶寶的叫喚聲更有感,只要孩子一叫,就立刻飛奔過去。

裸鼴鼠食糞的另外兩個原因是幫助消化和標記成員。糞便中的腸道菌能幫助牠們消化主食——鬚根和塊莖;且既然是同一族群,應該要有一致的氣味利於區分敵我,如果有不同氣味的個體進入巢穴,就會被工鼠攻擊。

二次元教室:好像在哪裡見過你?

最後的最後,就像那些我們最常聽到的搭訕問話:裸鼴鼠寶貝,我們是不是在哪裡見過?

圖/gamer

是的,就是日本作家貴志佑介小說《來自新世界》中的化鼠。※以下有雷

牠們是一種齧齒類哺乳動物,祖先來自裸鼴鼠。化鼠的社會型態一樣有一隻女王,有交配能力的公鼠和其它無繁衍能力的工鼠。

在小說中,化鼠是地表上除了人類以外唯二擁有智慧的生物。牠們原本受到人類控管,是勞工一般的存在,後來因為智力快速的進化,對人類展開襲擊。看到最後,讀者會發現化鼠其實就是人類,只是他們因為沒有能力、被社會淘汰,然後被改造了。

由於裸鼴鼠與人類基因的 DNA 有高達 80%到 93%相同,也許,這就是作者為什麼會以裸鼴鼠做為參考的主要原因吧!

參考資料:

  1. Naked mole rats defy the biological law of aging
  2. Gompertz–Makeham law of mortality
  3. Naked mole-rats are now even weirder: Without oxygen, they live like plants
  4. Sweet? Naked mole rats can survive without oxygen using plant sugar tactic
  5. [中文字幕]有關裸鼴鼠的幾大真相True Facts About The Naked Mole Rat
  6. How Eating Poop Makes These Mole-Rats More Motherly
  7. Naked mole-rats eat the poop of their queen for parenting cues

 


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關於作者

徜徉在極北之海的浪漫主義者。 喜歡鯨豚、地科、文學和貓。

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