额外食物或温和的冬季天气如何改变同一物种内动物的蛰伏使用,这又揭示了怎样的成本收益调节?

额外食物和温和的冬季如何改变同一物种内动物的蛰伏使用,以及这如何揭示动物在节能与风险之间的权衡。

直接答案

额外食物和温和天气并不会简单地把蛰伏关掉。在同一物种内,当能量容易获取、条件温和时,动物往往会较少使用蛰伏,但它们仍会继续使用——有时甚至大量使用——因为蛰伏也能防范活动带来的危险。这一模式指向一种成本收益计算:蛰伏是调高还是调低,取决于它能节省多少能量,以及活动会带来多大风险。

4篇文献引用

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为什么温和天气和充足食物不会简单终结蛰伏

人们很容易以为,一只吃得饱的动物在温和的冬天会完全放弃蛰伏。一项在澳大利亚温和冬季条件下对渔蝠(Myotis macropus)的研究正是检验这一点,预测稳定的水温会让冬季觅食更可靠,因此这些蝙蝠会比其它蝙蝠更少使用蛰伏[1][2]。结果恰恰相反:这些蝙蝠每天都进入蛰伏,单次蛰伏时长中位数约为21小时,最长可达145小时[1][2]。

这个结果之所以重要,是因为它表明蛰伏不只是对寒冷和饥饿的应急反应。即使食物很可能可得,蝙蝠仍大量使用蛰伏[1][2]。作者认为,在这种环境下,蛰伏可能起到降低活动所致死亡风险的作用,并帮助动物为即将到来的繁殖季积累体况[1][2]。换句话说,即使有可能吃到东西,保持低体温和安静也可能是值得的。

权衡:节省能量与活动风险

蛰伏是一种受控、可逆的体温和代谢率下降,能带来可观的能量节省,而且在气温低、猎物稀少时使用得更多[1][2]。但渔蝠的发现表明,这本账还有第二栏:醒着和活动带来的危险。如果活动确实带有死亡风险,那么即使能量不是主要限制因素,蛰伏也可能是更安全的选择[1][2]。

一项关于蜂鸟的建模研究也以同样方式看待蛰伏,把它视为能量节省与非能量风险之间的平衡,并明确将其逻辑比作经济上的成本收益计算[3]。该模型利用脂质(脂肪)阈值和代谢率来预测蜂鸟进入蛰伏的频率和时长,并指出蛰伏在何时合理会随季节变化[3]。这些证据共同支持一个观点:动物调节蛰伏时是在权衡节省与代价,而不是只对温度作出反应。

当额外食物改变平衡

食物供应会改变蛰伏使用的直接证据,来自对黑尾草原犬鼠最北端种群的一项补充喂养试验[4]。该研究考察了冬眠表达的变化,包括性别差异和冬眠前体况的影响,发现处于不同能量状态的动物在冬季蛰伏时间占比以及蛰伏时长和低温程度上存在差异[4]。这是本证据中最清楚的迹象,表明改善动物的能量状况可以在同一物种内改变其蛰伏行为。

渔蝠则提供了互补的角度:即使在气候温和、很可能有食物的情况下,蛰伏仍几乎普遍存在;而苏醒的时间——日落之后,且在较暖的傍晚往往更长——表明冬季仍有一些觅食活动,可能还有与交配相关的活动[1][2]。因此,额外食物或温暖可能放松蛰伏的掌控,但不会消除它;包括繁殖和安全在内的其它需求,仍会把动物拉回那种寒冷、安静的状态。

这揭示了怎样的成本收益调节

综合这些研究,蛰伏看起来不太像固定的冬季开关,更像一个根据环境调节的旋钮。温和条件和更好的体况与蛰伏使用的变化相关[4],而蜂鸟模型表明,一个基于脂肪储备和代谢成本的简单规则就能重现蛰伏频率和时长的模式[3]。渔蝠则展示了账本的另一面:当活动有风险时,即使天气温和,大量蛰伏也可能持续[1][2]。

实际启示是:要预测一个物种会如何响应更暖的冬季或更丰富的食物供应,需要同时了解它保持蛰伏能节省什么能量,以及醒来会冒什么风险。在活动危险或繁殖需求高的情况下,蛰伏可能保持稳定;而在能量是主要限制因素时,额外食物可以把平衡推向更多活动和更少蛰伏[3][4]。

本文引用的文献

1

温和气候下渔蝠(<i>Myotis macropus</i>)的冬季蛰伏与活动模式

在澳大利亚温和的冬季,渔蝠每天都使用蛰伏,单次时长中位数约为21小时,最长可达145小时,尽管食物很可能可得;这表明蛰伏可能降低活动相关的死亡风险,并改善繁殖前的体况。

2

温和气候下渔蝠(Myotis macropus)的冬季蛰伏与活动模式

同一项渔蝠研究报告称,持续多日的蛰伏在雌性中更常见;苏醒发生在日落之后,且在雄性和较暖的傍晚往往更长,这与冬季有一些觅食活动和可能的交配相关活动相符。

3

蜂鸟的脂肪恒温器:一个简单规则能解释蜂鸟蛰伏的频率和时长吗?

一个利用脂质阈值和代谢率的蜂鸟模型表明,蛰伏的频率和时长可以通过平衡能量节省与非能量风险来解释,类似于经济上的成本收益计算。

4

黑尾草原犬鼠最北端种群冬眠表达种内变异的协变量

在黑尾草原犬鼠最北端的种群中,一项补充喂养试验和体况测量显示,能量状态与动物冬季蛰伏时间占比以及蛰伏时长和低温程度相关。