冬季的嚴寒是寒帶、溫帶動物需要面臨的一個巨大挑戰。這時溫度降低，食物匱乏，此誠危急存亡之冬也。動物一般會采用兩種 應對嚴寒的方式，一種是秉著“打不過我就跑”的態度遷徙到更加溫暖的地方，第二種是采取“打不起我還躲不起”的策略存儲脂肪或者食物，冬眠過冬。但那些體型太小無法長距離遷徙，還不冬眠的動物該怎么辦呢？我們今天的主角 普通鼩[qú] 鼱[jīng]（ Sorex araneus ）就是這樣一種 既不冬眠，也不遷徙的物種。

還有的動物，到了冬天就變身清華池泡澡大爺。丨Pixabay

日常就是逛吃逛吃

普通鼩鼱廣泛分布于亞歐大陸濕潤森林中，是世界上最小的哺乳動物之一，體重只有5～12克，相當于1～2枚一元硬幣的重量。對于很多人而言，鼩鼱不過是野地里一閃而過，鼻子尖尖，眼睛特別小的“小老鼠”。再有就是小鼩鼱們 咬著媽媽或者兄弟姐妹的尾巴， 穿成“串”走路的樣子，童年陰影回憶《黑貓警長》第一集就出現了這樣的場景。實際上鼩鼱和老鼠的親緣關系很遠，它們屬于 鼩形目（Soricomorpha），老鼠則屬于嚙齒目。

遠看是蛇，近看原來是鼩鼱一家出行。丨national geography wild / youtube

普遍鼩鼱的 壽命很短，大約十五個月，而且一生中 只繁殖一次。 成年個體在繁殖后的秋季就會死去，幼年個體度過冬季后于第二年性成熟并且參與繁殖，如此周而復始。

幼小的普通鼩鼱。丨WWalas / Wikimedia Commons

普通鼩鼱非?；钴S，但由于只有Ⅱ型肌肉纖維（白?。虼酥荒茏霰l性的肌肉運動，耐力很差，活動的范圍也比較受限。雖說小體型動物通常有著更快的心率，但普通鼩鼱在小動物里，心率也是驚人的高， 每分鐘可達800～1200次，大概是人類的十倍。

普通鼩鼱主要通過聽覺和嗅覺發現食物，喜歡泥土中的蚯蚓和昆蟲。它們是不折不扣的大胃王，每天要進食與自身 體重幾乎相等的食物。 它們每天的運動周期大致分為6個活動高峰，無論晝夜，吃了睡，睡了吃，就像是一臺永遠在高速運轉的發動機，需要 不斷獲取能量。 由于它們很少有脂肪儲存，2～3小時的饑餓就足以致死。

吃貨的彪悍人生不需要解釋。北美短尾鼩（ Blarina sp.）咬死了一條比它大好幾倍的蛇。丨national geography / youtube

于是問題來了，在寒冷的冬季土地凍結，食物難以尋覓的時候，它們究竟是怎么生存下來的呢？

從“大頭兒子”變成“小頭爸爸”

20世紀50年代，波蘭生物學家August Dehnel意外地發現，冬季捕捉到的普通鼩鼱不僅體重減小， 腦袋也在變小。

絕大多數脊椎動物頭骨和大腦的生長都是不可逆的，成年之后腦袋的大小就不會變化。然而，冬季的亞成體普通鼩鼱，相比上一年夏季它們還是幼年的時候， 頭骨縮小了約20%，而且頭骨變得更加扁平。 但到了第二年春季，準備繁衍后代的成年個體， 頭骨似乎又能部分“長回來”。

普通鼩鼱不同季節的頭骨大小變化，上一年夏季的年幼個體顱骨最大；次年初春的亞成年鼩鼱頭骨縮小，頭頂變平；次年初夏的成年鼩鼱頭骨略有“反彈”。丨Dina K. N. Dechmann et al. (2017) Scientific Reports. 7:42443.

進一步研究發現，過冬的普通鼩鼱不僅頭骨變小了，脊柱也縮短了， 大腦和內臟器官也變小了。 這種現象后來被稱為 戴氏現象（Dehnel’s phenomenon）。

由于當時的測量方法都是“殺雞取卵”式的，必須殺死個體后才能得到頭骨測量，所以很難區分頭骨變小是發生在普通鼩鼱的種群里，還是單個的個體身上。也許只是因為小個子的普通鼩鼱在冬季更容易被抓到，或者頭骨比較大的個體更容易死掉，導致鼩鼱中的“小頭爸爸”比例增高？

普通鼩鼱頭骨的CT和熱成像圖像。上圖為普通鼩鼱從幼年到亞成年，經歷“縮小階段”的頭骨，下圖為從亞成年到成年，經歷“回彈階段”的頭骨。丨Dina K. N. Dechmann et al. (2017) Scientific Reports. 7:42443.

直到近些年，德國和波蘭的研究人員才確認，戴氏現象是發生在個體上的。研究人員在野外捕捉普通鼩鼱，給不同的個體做標記，然后進行X光檢測，測量同一個體的頭骨大小。在不同的季節，再重新把標記的個體抓回來測量。這樣就能檢驗同一 個體頭骨尺寸隨時間的變化趨勢。

結果發現，普通鼩鼱頭骨平均減小了15%， 有些個體甚至能 減小20%。 與之對應的是，冬季普通鼩鼱的 大腦重量，較之夏季能 減少20%～30%； 更神奇的是，普通鼩鼱的頭骨還會 在春季“部分反彈”，重新變大，平均達9%。 它們真的擁有縮骨功，能從“大頭兒子”變成“小頭爸爸”。

鉆洞的普通鼩鼱。丨David Hosking / FLPA / Minden Pictures

一切皆有代價

戴氏現象與寒冬的關系，讓研究者們猜測，這是普通鼩鼱 應對嚴酷氣候環境的方式。 冬季的普通鼩鼱只有大約6克重， 體重減小需要的食物也會變少。 它們可能通過縮小身體和腦袋的方式，來增加生存下去的可能。

代謝率理論認為，小型動物相比其體重，表面積更大，需要消耗更多能量維持體溫。普通鼩鼱冬季縮小，會導致它們的體重和體表面積比增大，這是不利的一方面；但體型變小對普通鼩鼱還是總體有利的。而到了春季，它們會恢復體重（包括大腦、頭骨以及器官），準備繁殖。

在鼩鼱里，大人和小孩腦袋不一樣大，可能還真不是“隔壁王叔叔”的原因。

節省能量的道理我們都懂，可是為什么要縮小 大腦呢？ 大腦是身體最為精密，最重要的神經中樞，也是整個身體中 耗能最大的器官。 人的大腦占體重2%，卻消耗了20%的能量。所以縮小大腦是調節至“ 節能模式”的好辦法。 不惜舍棄部分大腦，也間接反映出普通鼩鼱面臨的環境究竟有多么 嚴酷。

死在雪地里的“冰凍”普通鼩鼱。丨Niall Benvie / NPL / Minden Pictures

這種節省能量的方法，也不是沒有代價。大腦縮小后的普通鼩鼱確實 不那么“聰明”了。 它們的 方向感變差了，在實驗室中測試發現，“小頭爸爸”在空間學習任務中要花費更多的時間，探索更長的路徑。

研究人員又對不同季節普通鼩鼱的大腦進行了3D建模，來研究大腦縮小的究竟是什么部位。結果發現，普通鼩鼱的 新皮質和海馬體都會在冬季 縮小，而在春季，負責空間記憶的海馬體會 恢復到原來大小。 這似乎說明空間記憶對于普通鼩鼱的生存更為重要。

捕食蚯蚓的普通鼩鼱。丨David Hosking / FLPA / Minden Pictures

普通鼩鼱施展“縮骨功”發生的骨骼可逆變化，跟人類 骨質疏松的過程非常相似，但骨骼縮小重建過程的具體生理機制仍然未知。 “縮骨功”還受到環境溫度的影響。如果保持恒溫環境，普通鼩鼱的顱骨仍然會在冬季到來之際緩慢、持續縮小，但是到了春天不會再恢復。生物的身體和行為，會根據環境因素發生改變，在生物學上稱為 表型可塑性（phenotypic plasticity），這其實并不少見。

“節能模式”與“自動關機”

冬眠或者短暫性的休眠，在小型哺乳動物（主要是嚙齒類）當中很常見，但為什么普通鼩鼱不冬眠呢？也許普通鼩鼱身體太小，外加很高的代謝率，使它們沒有辦法儲存足夠支撐冬眠的脂肪。

普通鼩鼱的下頜，牙齒表面的琺瑯質里含有鐵，所以呈紅色，這是鼩亞科的特征。丨Roger Tidman / FLPA / Minden Pictures

普通鼩鼱屬于鼩科（Soricidae）鼩亞科（Soricinae），所有已知有戴氏現象的鼩鼱都是鼩亞科，而且鼩亞科全部不能冬眠。它們的親戚 麝鼩亞科（Crocidurinae）都 未被發現有戴氏現象，還可以進入周期性的 短暫休眠，不過持續時間很短，不能算作嚴格意義上的冬眠。

這兩大類鼩鼱似乎采取了完全不同的節能策略：鼩亞科是“ 節能模式”，而麝鼩亞科是“ 自動關機”。 盡管大小差不多，鼩亞科的代謝率要比麝鼩亞科高出約2.4倍。

中麝鼩（ Crocidura russula ）。丨DerHexer / Wikimedia Commons

除鼩鼱外，目前僅在 鼬科的少數物種，如伶鼬（ Mustela nivalis ）和白鼬（ M. erminea ）中發現了戴氏現象。 這些物種有著一些共同點，比如 較為嚴酷的生存環境、高的代謝率、較小的體型、對高質量食物的需求、 不能冬眠等。

普通鼩鼱一生都在地表的泥土中度過，在倒木下、嚙齒動物及鼴鼠留下的洞穴里穿梭挖掘。它們神出鬼沒，難以察覺。雖然鼩鼱默默無聞，但研究它們也許會給人類 退行性骨病以及腦組織退化的研究，帶來 新的啟示。 下次再見到它們，可別再叫“小老鼠”了呀。

被解救的小鼩鼱在快樂嗦蟲。丨Wildlife Aid / youtube

作者：Javier La?zaro & 某個某某。

Javier Lázaro 先生是Profoundreversible seasonal changes of individual skull size in a mammal 一文的第一作者，這篇論文記錄了他們對鼩鼱“縮頭功”這一奇妙現象的研究，也成為了我們今天看到這篇文章的創作素材。

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