踩都踩不死,鼩鼱的脊椎為何這麼強?科學家花了一百年都搞不懂

乍一看,這種小動物也沒什麼新奇的,灰褐色的皮毛,長得像鼴鼠也長得像刺蝟,更長得像一隻胖乎乎的長鼻子老鼠。古人有云,不可以貌取鼠,這種哺乳類小動物的名字就很特別,英文名叫hero shrew,即英雄鼩鼱,在2013年發現的一種鼩鼱甚至被科學家們叫做雷神英雄鼩鼱。

踩都踩不死,鼩鼱的脊椎為何這麼強?科學家花了一百年都搞不懂

為啥要給它們取這麼“強”的名字?因為它們確實像傳說中的英雄一樣能抗能打。在它們的皮毛之下,是一具動物王國裡最奇怪的骨骼。它們的脊骨是以互鎖的方式連線的,這使得它們的脊椎非常的強——別說踩不死了,據說一隻僅有0。1千克的英雄鼩鼱,它們的背部能承受一個成年男子的身體重量!

此前,科學家們也不知道為什麼這些小動物會進化出如此瘋狂的脊椎。而最近,有科學家在尋找線索時,對鼩鼱的脊椎進行了CT掃描,似乎找到了這個問題的答案。來自菲爾德博物館和芝加哥大學的博士後研究員斯蒂芬妮·史密斯(Stephanie Smith)最近將她和她的同事們的研究成果發表在了《英國皇家學會學報》B刊上。

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西方科學家在大約一百年前就首次認識到了英雄鼩鼱,但來自剛果盆地的曼格貝圖人比他們更早了解到英雄鼩鼱不可思議的力量。有一個曼格貝圖曾人向歐美科學家展示了讓一個成年人站在鼩鼱背上,而鼩鼱毫髮無損。在2013年,科學家們發現了一種特別的鼩鼱,這種鼩鼱的脊椎的複雜性介於英雄鼩鼱和普通鼩鼱之間。他們想透過這種鼩鼱來了解鼩鼱是如何進化的,但由於大多數野生的鼩鼱都生存在政局動盪的剛果地區,科學家們無法進行研究。

“有兩種英雄鼩鼱,在博物館裡有它們的標本,但科學家們看不到它們的實際作用。這幾乎就像研究化石記錄中的動物,有標本告訴我們它們的解剖結構,但我們不能把活標本帶進實驗室觀察,”田野博物館的古生物學館長、研究論文的合著者肯尼斯·安傑爾茨克(Kenneth Angelczyk)說。

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2013年的研究論文的作者,包括該領域已故的收藏家比爾·斯坦利(Bill Stanley),認為當這些動物移動原木並剝開棕櫚莖以捕食昆蟲時,它們那堅不可摧的脊椎可能被用作支撐物。當從來沒有科學家觀察到它們這樣使用過自己的脊椎,因此這只是一種設想。

“它們的脊椎是弓形的,當它們收縮肌肉擠壓脊椎時,脊骨就緊緊地連在一起。當這種情況發生時,它會變成一個堅實的椎骨塊,而不是一堆彎曲的椎骨塊,”史密斯說。史密斯和安傑爾茨克沒能接觸任何活的鼩鼩,於是他們就轉向田野博物館收藏的骨頭。他們對兩種已知的英雄鼩鼱和一種普通的鼩鼱的骨骼進行了顯微CT掃描,以作比較。這些掃描揭示了骨骼的細微細節,但更重要的是,它們也暗示了骨骼在生活中的用途。

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“脊骨在某種程度上記錄了生命中作用在它們身上的力量。骨頭裡有特殊的細胞,當壓力施加在它身上時,它們會被檢測到。它們發出訊號來重組骨骼,以便更好地處理它們所承受的力,所以在動物的整個生命中,骨骼都會對習慣性的力做出反應,”史密斯解釋說。

史密斯和安傑爾茨克知道,骨骼內部結構的變化取決於作用在骨骼上的力量的方向,於是他們試圖確定這些鼩鼱到底要這麼強韌的脊椎用來幹什麼。”他們發現兩種英雄鼩鼱的脊骨裡有非常,非常厚,緻密的海綿骨。史密斯說:“與其他鼩類動物相比,骨骼的百分比相對於結構的總體積來說是很高的。”這使骨頭更結實。這就好比一把有著粗腿和連線這些腿的橫樑的椅子,比只有四條細腿而沒有橫樑的椅子更結實。

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“這真的很有趣,因為上面說這些傢伙可以承受很大的壓力,從頭到尾壓縮他們的脊椎。這是一種有四條腿的動物的脊椎受力的主要方向,”史密斯繼續說這不一定能解決它們為何進化出如此強韌的脊椎的問題,但這確實給了我們一個指標,表明它們習慣性地在這個方向上承受強大的力量。”

總而言之:英雄鼩鼱的脊骨不僅從外表看起來很堅韌,內在也非常緻密,從某種程度上說,它們能夠承受像尺蠖一樣被擠得緊緊的壓力。但這並不能證實斯坦利的假設,即鼩鼱會蜷縮起來,然後伸展它們的脊骨,把棕櫚樹幹楔開,以捕食昆蟲,只有直接觀察才能做到這一點。但這確實表明,鼩鼱的脊椎骨可以抵抗這種行為將產生的力量。

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“小型哺乳動物對世界的體驗與我們不同,我們也沒有那麼多關於小型哺乳動物如何影響它們與世界互動的資訊,”安傑爾茨克說我們感興趣的一部分是如何成為一個小型哺乳動物的問題,你需要什麼才能有效地抵抗在不同功能環境中施加在你身體上的力量。這是我們不太瞭解的,但很重要,因為我們是從小型哺乳動物進化而來的。更好地瞭解成為一個小型哺乳動物的條件,對於理解包括我們在內的許多哺乳動物的怪異之處非常重要。”