形態特徵
旅鼠是一種極普通、可愛的哺乳類的小動物,常年居住在北極,體形橢圓,旅鼠腿短,耳朵小,毛軟。除尾巴外,全身長10~18厘米。毛上層為淺灰色或淺紅褐色,(有時也會成橘紅色),下層顏色更淺,有的旅鼠在冬天時毛色變為全白,有利於保護自己。
主要分布
生活習性
在
北極苔原地區,數量過多和食物缺乏導致大量的旅鼠快速遷徙。研究人員發現,這種小動物能在一天內遷徙10英里。對一些弱者來說,這種遷徙的速度太快,而一旦落後就會死亡。
旅鼠在春天時會由冬天時的乾燥地區移往夏天的潮濕地區,其數量約三~四年達到族群顛峰,在巔峰那年的夏末或秋季時會由高密度的地區遷往低密度的地區。
繁衍生殖
動物介紹
旅鼠從春到秋均可繁殖,
繁殖力極強,妊娠期20~22天,一胎可產12仔,一年7~8胎,且其雌雄比例占約3:1,但在早春時的比例約1:1。雄性的
染色體只有xy一種形式,但雌性有xx,x'x和x'y等三種型態,其中x'y有較高的生殖潛能。
旅鼠的壽命通常不超過一年。活動領域方面,
雄性約2000㎡,
雌性約300㎡。旅鼠的成熟期,雄性為44天以上,而雌性為20~40天,若旅鼠在夏季時體重未達到20克時,他們在冬季時便會停止成長直到春天時,才
性成熟。
繁殖之謎
旅鼠是世界上已知的所有動物中
繁殖力最強的,它們一年能生7~8胎,每胎可生12個幼崽,而且只需20多天,幼崽即可成熟,並且開始生育。讓我們來計算一下它的繁殖能力:如果一對旅鼠從3月份開始生,假使它們一年中共生了 7胎,每胎12隻,一共就是84隻,這是它們的第二代,也就是兒子和女兒。再假設每胎都是6公6母,則為6對。20天后,第一胎的6對開始生育,每胎12隻,一下子就可生出72隻,一共可以生6胎,則為432隻。40天后,第二胎的6對也投入了生育大軍,它們一共可以生 5胎,若每胎12隻,則為360隻。以此類推,那么,它們的孫子和孫女能有多少呢?一共可以有2160隻。這是第三代。40天以後,第三代的第一胎共36對也開始繁殖了,它們的第一胎就可以生432隻,共可生5胎,為2160隻。還有第三代的第二胎到第七胎呢,所以第四代總數為15120隻旅鼠。照這樣推算下去,第五代為90720隻,第六代為326592隻,第七代為653184隻,第八代,也就是這一年的最後一批為559872隻。從 3月份的兩隻,到8月底9月初就會變成1647086隻的龐大隊伍!就是由於氣候、疾病和天敵等原因中途死掉一半,也還有82萬隻。密度竟能達到每公頃有250隻之多。這堪稱旅鼠的一大奧秘。
暴露之謎
當旅鼠的數量急劇地膨脹,達到一定的密度,例如一公頃有幾百隻之後,奇怪的現象就發生了:這時候,幾乎所有的旅鼠一下子都變得焦躁不安起來,它們東跑西顛,吵吵嚷嚷,且停止進食,似乎是大難臨頭,世界末日就要到來似的。這時的旅鼠不再是
膽小怕事,見人就跑,而是恰恰相反,在任何天敵面前它們都顯得勇敢異常,無所畏懼,具有明顯的挑釁性,有時甚至會主動進攻,真是有點
天不怕地不怕的樣子。更加難以解釋的是,這時候,連它們的膚色也會發生明顯的變化,由灰黑變成鮮艷的桔紅,使其變得特別突出。所有這些奇怪的現象加在一起,唯一可能而且合理的解釋是,它們為了千方百計地吸引
貓頭鷹、
賊鷗、灰黑色
海鷗、
粗腿禿鷹、
北極狐甚至
北極熊等天敵的注意,以便多多地來吞食消耗它們,與自殺沒有什麼區別。這就是旅鼠的第二大秘密。
死亡之謎
當旅鼠的數量實在太多,而天敵數量總是有限,無論怎樣地暴露自己都收效甚微。因此它們會顯示出一種非常強烈的遷移意識,聚集在一起,漸漸地形成大群,開始時似乎沒有什麼方向和目標,到處亂竄,就像是出發之前的亂忙,正在準備似的。但是後來,不知道是誰下了命令,也不知誰帶頭,它們卻忽然朝著同一個方向,浩浩蕩蕩地出發了。往往是白天休整進食,晚上摸黑前進,沿途不斷有老鼠加入,而隊伍會愈來愈大,常常達數百萬隻,逢山過山,遇水涉水,勇往直前,前赴後繼,沿著一條筆直的路線奮勇前進,決不繞道,更不停止,一直奔到大海,仍然毫無懼色,紛紛地跳將下去,直到被
洶湧澎湃的波濤所吞沒,全軍覆沒為止。這就是旅鼠的第三大奧秘。
網上流行一篇署名“
桑內斯”的“美文”《浩蕩祭大海——奔赴死亡之約》,轉自《讀者》2005年第15期,據說是一位挪威癌症病人在追隨旅鼠奔向死亡的旅途中,頓悟了生命的真諦:無須畏懼死亡,因為生和死都是生命的一部分。但從內容和文筆看,不像是翻譯作品,當是某個國內作家的假冒之作,裡面
繪聲繪色地描繪自己跟蹤目睹數百萬隻旅鼠為了物種的利益,在浩浩蕩蕩的長途跋涉之後集體跳海自殺的場面,其實是從國內介紹“
旅鼠之謎”的科普文章改編而來。
傳說,當旅鼠數量達到頂峰時,它們就會自發地集體遷移,奔赴大海自殺,只留下少數同類留守並擔當起傳宗接代的神聖任務。
迪斯尼在1958年拍攝的記錄片《白色荒野》中,就記錄了旅鼠成群結隊地遷徙、最終跳海自殺的場面,配上了非常煽情的解說。這部奧斯卡獲獎影片影響深遠,使旅鼠奔赴死亡之約的動人傳說在西方家喻戶曉。
不過那部記錄片的場面是偽造出來的。那部影片是在加拿大的阿爾伯達省拍攝的,那個地區並不產旅鼠。攝影組到
北極地區向因紐特小孩買了幾十隻旅鼠,讓它們在一個覆蓋著雪的轉盤上奔跑,從各個角度拍攝,剪輯後就出現了成千上萬隻旅鼠大遷移的情景。之後,攝影組把這些旅鼠帶到懸崖上,希望拍攝它們跳到懸崖下的河中淹死的場面。不料旅鼠卻不願往下跳,在等了兩天之後,不耐煩的攝影組把這些旅鼠趕下了懸崖,人為製造了跳海自殺。
旅鼠的數量為什麼會出現周期性的變化,是一個還沒有定論的生物學課題,可能與天敵、食物、氣候、季節等因素有關係。例如,一個很明顯的但還未得到證實的解釋是,旅鼠數量的劇增破壞了植被,出現食物匱乏,導致大批旅鼠被餓死。然後植被開始回復,出現了新一輪的循環。實際上這並非旅鼠特有的現象,在嚴酷條件下生存的其他一些小動物,其種群數量也會出現類似的周期性變化。
雖然對這個問題的答案有不同的看法,但是專家們在這一點是一致的:旅鼠不會集體自殺。在旅鼠數量劇增,當地的食物變得稀少時,旅鼠和其他動物一樣,會向其他地方擴散。人們觀察到,在挪威山區,山上的旅鼠向山谷擴散,有一部分會逐漸到了湖邊和海邊,在那裡安置下來。但隨著後來者越來越多,有些就會試圖游到對岸去,有的就被淹死了。這可能就是旅鼠集體自殺的神話的源頭。
近年來也有些專家試圖從旅鼠自身的變化解釋其數量減少之謎。例如,隨著鼠口密度的增大,旅鼠彼此之間出現了更多的社會交流和壓力,導致體內激素水平出現變化,從而使其
繁殖力下降,變得更有攻擊性。在
群體密度過大時,旅鼠的反應不是犧牲自己,而是更傾向於攻擊其他旅鼠,乃至出現自相殘殺。
旅鼠奔赴死亡之約的神話不會像旅鼠從天而降的神話那樣輕易消失。不管專家們如何澄清,這個神話會一直被當成一個科學事實、做為一個有教育意義的
自然奇觀流傳下去。
畢竟,對許多人來說,一個美麗的謊言勝過冷酷的事實。
北極旅鼠
警覺地注視周圍的動靜
旅鼠是一種極普通、可愛的小動物,常年居住在北極,體形橢圓,四肢短小,比普通老鼠要小一些,最大可長到15厘米,尾巴粗短,耳朵很小,兩眼閃著膽怯的光芒,但當被逼得
走投無路時,它也會勃然大怒,奮力反擊。
愛斯基摩人稱其為來自天空的動物,而
斯堪的納維亞的農民則直接稱之為“天鼠”。這是因為,在特定的年頭,它們的數量會大增,就像是天兵天將,突然而至似的。
旅鼠雖為哺乳動物,但其繁殖能力是很強的。在北極的3月份,當北極狐為求偶而發出的粗啞尖叫聲打破了寧靜的
苔原帶時,旅鼠早已產下了第一窩仔,並在雪下忙於撫養其新生的子女。趕上好年頭,一隻母旅鼠一年可生產6~7窩,新生的小旅鼠出生後20~30天便可交配(最高的記錄是出生後14天便可交配),經20天的妊娠期,即可生下一窩小旅鼠,每窩可生12個,據此速度,一隻母鼠一年可生成千上萬隻後代,確實令人驚嘆不已!
與高度
繁殖力相適應,旅鼠為了補充繁殖時所消耗的能量,它的食量驚人,一頓可吃相當於自身重量兩倍的食物,而且食性廣,草根、草莖和
苔蘚之類幾乎所有的北極植物均在其食譜之列,它一年可吃45公斤的食物,因此,人們戲稱旅鼠為“肥胖忙碌的收割機”。
旅鼠的天敵頗多,像
貓頭鷹、
賊鷗、雪鶚、
北極狐、
北極熊等均以旅鼠為食。一對雪鶚和它們的子女一天就可吃掉100隻旅鼠。甚至於草食性的馴鹿,也會對旅鼠大開殺戒,用蹄將其踩死,然後吃掉,也算得上改善一下生活了。
最使人們感興趣的還是旅鼠及其天敵具有周期性的數量波動。每隔3~4年,旅鼠數量會劇增,並且通常僅持續一年的時間便開始下降。調查結果證明,有些年份在北極狐的胃中可發現整窩旅鼠,說明北極狐是從雪下將旅鼠挖出來的。旅鼠數量的增加,給北極狐的繁殖提供了絕好的條件,這時100%
苔原地區的狐狸洞都有北極狐居住,每窩平均產仔8隻;當旅鼠數量降低後,北極狐食物來源嚴重不足,不得不以
營養價值低的食物為食,雌狐體質下降,不懷孕,即使懷孕,生出的幼狐體弱多病,不久便會死亡。這樣,連續1~2年的時間,北極狐的數量便會急劇降低。雪鶚主食旅鼠,情況也是如此,當旅鼠數量增加時,雪鶚的數量也會隨之增加,而當旅鼠數量降低後,大量的雪鶚由於飢餓,被迫南遷。因此,在北美,每隔3~4年都可見到這種雪鶚的大量遷入,而在兩次遷入之間,很少見到雪鶚。
毛色變成桔紅色
在平常年份,旅鼠只進行少量繁殖,使其數量稍有增加,甚至保持不變。只有到了豐年,當氣候適宜和食物充足時,才會齊心合力地大量繁殖,使其數量急劇增加,一旦達到一定密度,例如1公頃有幾百隻之後,奇怪的現象便發生了:這時候,幾乎所有旅鼠突然都變得焦躁不安起來,它們東跑西顛,吵吵嚷嚷且永無休止,它們停止進食,似乎是大難臨頭,世界末日就要來臨。這時它們便一反常態,不再是
膽小怕事,見人就跑,而是恰恰相反,在任何天敵面前都面不改色,無所畏懼,有時甚至會主動進攻,真有點天不怕地不怕的樣子。更加不可思議的是,連它們的毛色也發生了明顯的變化,由便於隱蔽的灰黑變成目標明顯的桔紅,以便吸引天敵的注意,來更多地吞食和消耗它們。與此同時,還顯出一種強烈的遷徙意識,紛紛聚在一起,形成大群。先是到處亂竄,像是出發前的忙亂,接著不知由誰一聲令下,則會沿著一定方向進發,星夜兼程,狂奔而去,而大海又總是它們最終的歸宿。有趣的是,當它們進行這種死亡大遷移時,總會留下少數同類看家,並擔當起傳宗接代的神聖任務,使其不至於絕種。這一切,看上去似乎都是經過深思熟慮,周密安排好的。
死亡遷移
動物簡介
在所有的
北極動物中,小小的旅鼠也許是最為神秘莫測,令人費解的了。在其諸多的奧秘當中,最令人莫名其妙的則是所謂的“死亡大遷移”。
據記載,早在1868年,人們已注意到了一種奇怪的現象:這年春天,晴空萬里,陽光燦爛,一艘滿載旅客的航船行駛在碧波蕩漾的海面上,突然,人們發現在遠離挪威海岸線的海中,有一大片東西在蠕動。原來是一大批旅鼠在海中游泳,一群接著一群從海岸邊一直向海中游來,游在前面的,當體力用盡後,便
溺死海中,緊隨其後的旅鼠仍奮不顧身,繼續前進,直到溺死為止。事後,海面上漂浮著數以萬計溺死旅鼠的屍體。
時至今日,這種現象仍屢有發生。
解釋一
至於旅鼠為什麼會集體自殺,科學家們雖然進行了大量的觀察和研究,卻仍然眾說紛紜,
莫衷一是,提不出一個令人信服的解釋來。有人認為,旅鼠的集體自殺,可能與它們的高度繁殖能力有關。旅鼠喜獨居,好爭吵,當其種群數量太高時,它們會變得異常興奮和煩躁不安,這時,它們便會在雪下洞穴中吱吱亂叫,東奔西跑,打架鬧事。因此有人認為,由於其
繁殖力過強,旅鼠得不到充足的食物和生存空間,只好奔走它鄉。值得一提的是,旅鼠的分布極廣,除北歐以外,在美洲西北部、俄羅斯南部草原、一直到蒙古一帶均有其分布,但只有北歐挪威的旅鼠有周期性的集體跳海自殺行為。因此,有的生物學家進一步解釋說,在數萬年前,
挪威海和
北海比現在要窄得多,那時,旅鼠完全可以游到大海彼岸,長此以往,世代相傳,形成了一種遺傳本能。然而,由於地殼的運動,目前的挪威海和北海已今非昔比,比過去要寬得多,但旅鼠的遺傳本能仍然在起作用,因此,旅鼠照樣遷移,最後被溺死海中,演出了一幕幕旅鼠集體自殺的悲劇。
但是,這一學說存在嚴重的不足。因為旅鼠是
嚙齒類動物,它幾乎以北極所有的植物為食,而且即使達到每公頃250隻的密度也是地廣鼠稀,所以旅鼠的遷移並非因為得不到足夠的食物和生存空間。更加有說服力的是,旅鼠在遷移過程中即使遇到食物豐富,地域寬廣的地區也決不停留。況且,旅鼠也遷入
巴倫支海和沿
北冰洋北上,若按上述觀點,許多年前巴倫支海北部理應有陸地,否則,旅鼠又為何北遷呢?對此,
前蘇聯的科學家又提出了新的解釋,在10000年以前,地球正處在寒冷的冰期,北冰洋的洋面上結成了厚厚的一層冰,風和飛鳥分別把大量的沙土和植物的種子帶到冰面,因此,每逢夏季,這裡仍是草木青青,旅鼠完全可能在此生存。只是由於後來氣候變化,才導致原來冰塊的消失,而如今向北跳入巴倫支海的旅鼠,正是為了尋找昔日的居住地。這一解釋雖然有道理,但缺乏充足的證據,因此仍不盡如人意。
解釋二
另外一種學說則認為,由於種群數量的增加,導致旅鼠活動過度(緊張不安,東奔西跑)和社群壓力增加,結果旅鼠的
腎上腺增大,神經高度緊張,顯得焦躁不安起來,而且運動的欲望十分強烈,於是便開始分散和遷移,有些企圖橫渡江河湖泊和大海,儘管旅鼠善於游泳,但終因體力不支而被溺死,有些剛跑到食物稀少的邊緣地區,忍飢挨餓,旺盛的性慾隨之下降,於是種群數量開始大規模降低。不過,此學說也有一定的缺陷,因為高密度的後果往往不會馬上在當代就出現,而是在下一代才受影響。總之,關於旅鼠集體自殺的問題,有外部環境條件的影響,也有旅鼠自身生理上、行為上,甚至遺傳上的因素,面對如此複雜的問題,還有許多研究工作要做,只有這樣,才能逐步揭開旅鼠集體自殺之謎。
另外,研究旅鼠生命周期的科學家還發現,在其數量急劇增加的時期,旅鼠體內的化學過程和內分泌系統同時也發生變化。有人認為,這些變化可能正是生物體內控制其種群數量的開關,當其數量達到一定程度時,就會促使該種群大量的集體死亡。但旅鼠到底是集體自殺,還是在遷移過程中誤入歧途,墜入大海而溺死,至今仍然看法不一,這一直是生物界中一大難解之謎。
解釋三
旅鼠是北極草原上的老大,它們的生育速度實在太快了,一胎最多可以生20隻。20天就可以成熟。一對鼠男女如果從春天開始致力於生育大計,到秋天就會製造出幾十萬個後代。每隔三到四年,旅鼠的數量就會大到把草原上可食之物全部吃光的程度。這時,它們得考慮
子孫後代的事了,如何消除過剩的數量呢?死亡!主動的死亡是最好的方式。
這時,旅鼠搖身一變,顏色從原來的灰黑色忽然變成鮮艷的橘紅色,暴露出自己的所在,引來天敵為自己舉行腹葬。但是狐狸們、貓頭鷹們怎么努力也吃不光所有的旅鼠。
於是旅鼠們集合起來,幾十萬隻、幾百萬隻成群結隊地開始了一生中最悲壯的旅行。它們鋪天蓋地地向大海擁去,前面的旅鼠逢水架橋,以肉體填平小河、池塘,後面的旅鼠踏過同類的屍體繼續前進。大軍所到之處,植物統統被吃得精光,草地變成荒原,它們的死亡隊伍來到海邊之後,幾百萬隻旅鼠抱在一起,像座小山似的在水裡翻滾……
旅鼠名字的由來,就是因為這種死亡之旅。美國的皮特克用營養恢復學說來解釋旅鼠的自殺:當鼠類數量達到高峰時,植被因遭到過度啃食而被破壞,食物不足,隱蔽條件惡化,於是,它們只好除了留下少數以繁衍後代之外,統統去死。等到植物恢復時,它們的數量再節節攀升。
自殺之謎
北半球高緯度地區主要是北極凍土地帶,那裡生活著一種名為旅鼠的
齧齒動物,它的種群數量呈周期性循環,激增到一定數目便莫名其妙地急劇減少。近一個世紀以來,這一神秘現象一直困擾著生物學界,存在著旅鼠定期進行“集體自殺”之說。歐洲一個三人生物學家小組稱,他們經過長達15年的實地觀測研究查明,旅鼠的四大天敵才是決定其種群數量變化的決定因素。
“四大天敵”影響興衰
在北極地區
格陵蘭島東北部、面積約75平方公里的卡魯普河流域,
芬蘭赫爾辛基大學的奧利維爾·吉爾格和伊爾卡·漢斯基以及德國弗賴堡大學的伯諾伊特·西特勒組成的科學家小組進行了長達15年的實地觀察,收集到了大量旅鼠及其天敵的相關寶貴數據。
三位科學家最近在美國《科學》雜誌上撰文報告了他們的這一研究成果。研究稱,旅鼠的數量確實呈現出一種規律性的變化:異常瘋狂的激增之後緊跟著就是迅速的大幅度減少。這一現象並不像“旅鼠集體自殺”說得那樣簡單,“真相要複雜得多”。
科學家們研究發現,旅鼠的種群數量規律性地消長與其四種天敵的“組合作用”有著密切關係:
白鼬、北極狐、雪梟及一種名為
長尾賊鷗的海鳥。旅鼠貌似田鼠,一向是這“四大天敵”的美味。
旅鼠及田鼠等近親同類的數量可以突然增加到正常數量的100倍甚至1000倍。旅鼠數量激增,相應也會導致各種天敵數量的暴漲。捕食旅鼠的天敵們飢腸轆轆時有如此美餐享用不盡,自然“樂不可支”地“努力加餐飯”,於是數量也便驚人上升,隨後更要瘋狂
掠食旅鼠,以至於幾近高峰的旅鼠數量開始戲劇性地銳減。旅鼠數量下降,天敵們無法繼續覓得足夠的食物,數量也開始暴減。如此循環,周而復始。
其實,自然界中生物鏈上“捕食者”與“被捕食者”之間這種類似的數量循環對於生物學家來說再熟悉不過了,這種循環是自然界中生物種群保持“
動態平衡”的一個生存法則。但有趣的是,在旅鼠這一個例中,這種周而復始的循環仿佛就像上了鬧鐘,每次都十分準時地上演一個個回合的生死較量。
旅鼠的“繁榮-蕭條”循環以4年為周期。值得注意的是,在這個循環鏈條中,白鼬是一個“關鍵角色”。在四大天敵中,白鼬是唯一一個只以旅鼠為食物來源的捕食者,與白鼬的“專一”相比,其它三大天敵均為“多面手”,它們會“大吃特吃”旅鼠,但同時還有其它可供選擇的一些食物來源。
格陵蘭夏季幾乎“永無止境”的白晝大大增加了科學家們對獵食者的觀察時間。北極廣闊的
苔原,也使得對旅鼠的觀察和計數變得相對容易。科學家們觀察發現:苔原為旅鼠提供了大量可食植物,沙土又可以方便地挖洞築穴。旅鼠數量開始增多時,以旅鼠為食的
白鼬也會相應增多,白鼬堪稱捕食旅鼠的“專家”。但由於旅鼠繁殖能力超強,所以白鼬增長速度遠不及旅鼠,於是旅鼠數目逐漸超出了白鼬的捕食能力,這時,其它三大天敵也會加入捕食隊伍。據說,一對雪鴞及它們的子女在一天之內可以把50對旅鼠帶回巢中盡情享用。
四大天敵的圍攻之下,旅鼠數量開始大幅度減少,白鼬的數量也會相應減少。但白鼬的減少過程有一個時間上的“延遲”,大約1年之後,白鼬體會到旅鼠減少帶來的“
切膚之痛”,但為時已晚,僅以旅鼠為食的白鼬數量開始驟減。在科學家們的統計數據中,
白鼬種群的數量成了深入理解旅鼠循環的關鍵線索。相比之下,“多面手”們則比白鼬“從容”得多,雖然也會受到波及,但它們可以很快地把獵食目標轉移到其它動物上。
在數據分析過程中,依據“捕食者”的行為模式,科學家們建立了一個“捕食者——被捕食者”
分析模型,結果利用各種群數量可以粗略地推算出旅鼠的“4年周期”,與現實的經驗數據基本一致。科學家們介紹說,在觀察過程中,沒有任何跡象表明,食物來源及生活空間大小對旅鼠種群數量會產生影響,所以他們的模型中“也沒有必要考慮這兩個因素”。
吉爾格說:“旅鼠數量呈現周期性循環,近一個世紀來,這個問題一直沒能得出一個定論。這已經成了一個非常非常熱門的問題,也是
種群生態學領域研究最為集中的一個問題。”
美國賓夕法尼亞州立大學種群生態學家彼得·哈德森說,類似旅鼠這樣的循環在鳥類、昆蟲和山貓等大型哺乳動物中也有發生。他對歐洲三位科學家的研究結果讚譽有加,稱這是自然界反映出基礎理論預測的少數例子之一,並認為將來一定會被列入生物學教科書中。