在高海拔的尤耶亞科火山斜坡上，一位研究者的手套上停留著一只黃背葉耳鼠（Phyllotis xanthopygus）。這種鼠類棲息地的海拔高度高于其他任何哺乳動(dòng)物。
攝影：MARCIAL QUIROGA-CARMONA
撰文：DOUGLAS MAIN
去年夏天，科學(xué)家報(bào)告稱發(fā)現(xiàn)了世界上棲息地海拔最高的哺乳動(dòng)物——黃背葉耳鼠，當(dāng)時(shí)發(fā)現(xiàn)者看到一只黃背葉耳鼠在尤耶亞科火山頂部奔跑。尤耶亞科火山橫跨阿根廷和智利，是世界上海拔最高的活火山。
竟然有動(dòng)物能在海拔6200米的地方生存——沒有植被，似乎也沒有食物，實(shí)在令人難以置信。在阿塔卡馬沙漠的邊緣，雨水稀少，氣溫有時(shí)會(huì)降到零下59.5℃以下。
內(nèi)布拉斯加大學(xué)林肯分校的生物學(xué)者、國家地理探險(xiǎn)家Jay Storz說：“怎么夸大黃背葉耳鼠生存環(huán)境的惡劣程度都不為過?！?/p>
新發(fā)現(xiàn)引起了Storz的興趣，為了尋找嚙齒動(dòng)物，2月份他專門組織了一次前往尤耶亞科火山的考察活動(dòng)。他的確發(fā)現(xiàn)了嚙齒動(dòng)物。實(shí)際上，他在尤拉亞科火山頂部遇到了另一種黃背葉耳鼠，棲息地高度高于去年發(fā)現(xiàn)的黃背葉耳鼠。新發(fā)現(xiàn)的黃背葉耳鼠棲息地海拔高達(dá)6739米，打破了去年公布的紀(jì)錄。
在本周發(fā)表于《BioRxiv》的一項(xiàng)研究中，研究者對(duì)新發(fā)現(xiàn)進(jìn)行了介紹。新研究拉開了了解這些嚙齒動(dòng)物如何適應(yīng)如此嚴(yán)酷的環(huán)境并生存下來的科學(xué)探索的序幕。研究結(jié)果可幫助我們更好地了解其他動(dòng)物適應(yīng)極端環(huán)境的機(jī)制，甚至有助于研發(fā)人類應(yīng)對(duì)低氧問題的醫(yī)療應(yīng)用，例如由疾病、勞累或高原反應(yīng)導(dǎo)致的低氧反應(yīng)。
為了對(duì)這些鼠類進(jìn)行進(jìn)一步的研究，科學(xué)家們?cè)?月份的探險(xiǎn)期間利用小陷阱捕捉了大部分老鼠，分屬于四個(gè)不同品種。不過，Storz剛登頂尤拉亞科火山時(shí)，就徒手抓住了幾只。尤拉亞科火山頂峰氧氣含量很低，而且有可能刮起暴風(fēng)，人只能在山頂上待幾分鐘，因此，能徒手抓住老鼠是難得的好運(yùn)氣。
“沒人想到鼠類會(huì)在那么高的地方生活，” Storz說。事實(shí)證明，鼠類也能到達(dá)人類能到達(dá)的高度。Storz的登山伙伴、職業(yè)登山運(yùn)動(dòng)員Mario Perez-Mamani用視頻記錄下了這一時(shí)刻。
強(qiáng)大的鼠類
黃背葉耳鼠（Phyllotis xanthopygus）是已知的一種鼠，棲息在安第斯山脈的山麓，在與海平面齊平的地方也能找到。
這意味著黃背葉耳鼠活動(dòng)范圍的海拔跨度多達(dá)6700米。佛羅里達(dá)州立大學(xué)的鼠類專家、生物學(xué)教授Scott Steppan表示：“黃背葉耳鼠棲息的海拔高度跨度之大令人吃驚。沒有其他物種能做到這一點(diǎn)?！?/p>
在2月份的探險(xiǎn)期間，Storz和同事們還在海拔5070米處發(fā)現(xiàn)了一種利馬葉耳鼠（Phyllotis limatus），遠(yuǎn)超這個(gè)物種已知棲息地的最高海拔記錄。另外兩只發(fā)現(xiàn)于其已知棲息地高度的最大值地區(qū)。
總而言之，這次探險(xiǎn)表明“我們可能低估了許多動(dòng)物的生理功能和其棲息地的海拔高度極限，因?yàn)樯飳W(xué)家們對(duì)世界上最高山峰的探索相對(duì)較少，” Storz說。
2013年，美國登山者、急診醫(yī)生Matt Farson和人類學(xué)家Thomas Bowen在尤拉亞科火山上發(fā)現(xiàn)了一只老鼠，后來被認(rèn)為是黃背葉耳鼠。在2016年的一次探險(xiǎn)活動(dòng)中，科羅拉多大學(xué)博爾德分校的Steven Schmidt等人在同一位置發(fā)現(xiàn)了另一只老鼠，并在其洞穴附近采集了DNA樣本，最終確認(rèn)是一種黃背葉耳鼠。后來，在2019年6月末的美國哺乳動(dòng)物學(xué)家學(xué)會(huì)上，研究者正式宣布了這一發(fā)現(xiàn)。
增添吸引力
大耳鼠兔曾經(jīng)是棲息地海拔最高的哺乳動(dòng)物，之前有人在海拔6126米的高度發(fā)現(xiàn)過這種動(dòng)物。還有人曾在海拔6100米的地方看到過牦牛和巖羊，但這已經(jīng)超出了它們已知的宜棲息區(qū)域。就黃背葉耳鼠而言，這些個(gè)體被認(rèn)為是已知種群的一部分。
新發(fā)現(xiàn)增添了研究者對(duì)尤耶亞科火山的興趣。尤耶亞科火山是世界上海拔最高的考古遺址所在地，1999年，國家地理探險(xiǎn)家Johan Reinhard在這里發(fā)現(xiàn)了一批保存近乎完好的印加木乃伊。Reinhard還在這片高海拔地區(qū)發(fā)現(xiàn)了一些嚙齒動(dòng)物，只是當(dāng)時(shí)他認(rèn)為這些動(dòng)物是為了獲取攀登者的食物而跟隨他們。尤耶亞科火山還坐擁世界上海拔最高的湖泊之一，還有各種獨(dú)特的微生物。
新發(fā)現(xiàn)引發(fā)了許多問題。在海拔如此高的地區(qū)，氣溫這么低，氧氣含量不足海平面的一半，黃背葉耳鼠究竟是如何生存下來的呢？它們以什么為食呢？
黃背葉耳鼠可能會(huì)進(jìn)食被風(fēng)吹來的腐質(zhì)，但腐質(zhì)的數(shù)量似乎不是很充足，Storz說，他主要研究鹿鼠，其活動(dòng)范圍涵蓋海平面到海拔4200米高山的廣大地區(qū)。它們基本上相當(dāng)于北美的黃背葉耳鼠，他說。
黃背葉耳鼠的棲息地海拔高度超過6700米，是目前為止世界上棲息地海拔最高的哺乳動(dòng)物。
繪圖：HISTORIC COLLECTION，ALAMY
它們能通過“一系列生理改變”在高海拔地區(qū)生存，比如更慢的肌肉新陳代謝系統(tǒng)和特殊的心血管系統(tǒng)。
未完待續(xù)
為了更深入的探索黃背葉耳鼠忍受極端生活方式的能力，Storz計(jì)劃再次造訪尤耶亞科火山。具體來說，他計(jì)劃將活鼠放入代謝室，測(cè)量其最大攝氧量VO2（一個(gè)耗氧量指標(biāo)），并進(jìn)行其他測(cè)試。這項(xiàng)研究得到了美國國家地理學(xué)會(huì)和美國國立衛(wèi)生研究院的資助，因?yàn)楦钊氲亓私鈩?dòng)物適應(yīng)高海拔生活的機(jī)制，“有助于治療與氧氣輸送和氧氣利用問題相關(guān)的許多人類疾病，”他說。
這些包括心臟病和肺病，比如肺氣腫或慢性阻塞性肺病。研究結(jié)果還有助于醫(yī)生治療高原反應(yīng)，應(yīng)對(duì)高海拔地區(qū)或其他低氧地區(qū)的生活。
新發(fā)現(xiàn)“完全出乎意料，黃背葉耳鼠確實(shí)值得批判性研究，科學(xué)家們還應(yīng)該聚焦全球其他類似地區(qū)的相似案例，比如喜馬拉雅地區(qū),” 加州大學(xué)伯克利分校的榮譽(yù)教授James Patton說，他沒有參與這項(xiàng)研究。
Patton對(duì)黃背葉耳鼠能在這里存活感到驚奇，并渴望聽到更多有關(guān)其生存機(jī)制的信息?！昂?jiǎn)單地說，實(shí)在不可思議了。”
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