蛰伏在温暖气候中也很常见,并非只存在于寒冷地区
把蛰伏视为高纬度寒冷天气技巧的旧图景,与使用蛰伏的动物的分布并不相符。在18个已确认的蝙蝠科中,有10个科的热带和亚热带蝙蝠被报道存在蛰伏,这些科合计包含所有蝙蝠物种的96.7%[3]。在这些温暖地区,体温相对较高的短时间蛰伏是最常见的模式,而冬眠——持续多天的蛰伏——已在自由生活的亚热带树栖、洞穴栖息和家栖蝙蝠中被报道[3]。
温带和热带气候中的小型哺乳动物也使用冬眠和日蛰伏,这表明该行为主要不是为了御寒[4]。相反,它指向降低代谢的一种通用作用,即应对能量供应暂时性或季节性瓶颈的方式[4]。
许多动物类群使用蛰伏,且它反复演化
蛰伏并不局限于动物树上的某一个分支。日蛰伏和冬眠出现在许多内温动物——即维持高体温的动物——中,来自多样的分类群[1]。在1,338种现存内温动物中,这两种形式似乎处于一个演化连续体上,而早期内温动物祖先可能并不冬眠;相反,该性状在独立谱系中多次演化[1]。
这种反复演化对气候问题很重要。如果蛰伏只是寒冷气候的特化适应,我们会预期它集中在少数适应寒冷的谱系中。然而,现存内温动物中蛰伏模式的变异不能仅归因于环境生态位,部分源于日蛰伏和冬眠在不同支系中的独立获得[1]。
日蛰伏与冬眠截然不同,纬度改变两者的比例
在实践中,日蛰伏和冬眠并不只是平滑光谱上的点。在对214个物种(43种鸟类和171种哺乳动物)的分析中,聚类分析证实了两者之间的经典区分[2]。冬眠者显著重于日异温动物,其蛰伏持续时间也长得多:冬眠者的平均最长蛰伏持续时间长30倍以上,平均蛰伏持续时间长25倍以上[2]。
地理分布改变了哪种形式更常见。冬眠者分布在更高的平均纬度(约35°),而日异温动物约为25°[2]。这一模式与更寒冷、季节性更强的地方偏好长时间冬眠相一致,而更温暖的地方更常出现短暂的日蛰伏——但温暖气候的记录表明,蛰伏本身在那里并不缺失[2][3]。
在温暖条件下节能同样有效
蛰伏在寒冷之外也能带来好处,原因是它能大幅削减能量消耗。在热带和亚热带蝙蝠中,即使在温暖条件下,蛰伏也能使能量消耗比正常活跃代谢降低50–99%[3]。在进入蛰伏期间,代谢率降至正常值的一小部分,通气和心率也随之下降,体温则向环境温度漂移[4]。
蝙蝠说明了这在热带为何有用:它们体型小,活跃时消耗大量能量,依赖波动的食物供应,且储存脂肪的能力有限[3]。食物或水的暂时减少就足以让深度节能变得值得,无论天气是否寒冷[3][4]。
本文引用的文献
内温动物中日蛰伏和冬眠的多次独立获得,与对多样环境的适应相关
在1,338种内温动物中,日蛰伏和冬眠构成一个演化连续体,与生理和环境性状表现出若干弱关联,并且多次独立演化,而不能仅用环境生态位来解释。
鸟类和哺乳动物中的日蛰伏与冬眠
在214种鸟类和哺乳动物中,聚类分析确认日蛰伏和冬眠为不同的类群;冬眠者更重,蛰伏持续时间长得多,且出现在更高的平均纬度(约35°),而日异温动物约为25°。
热带和亚热带蝙蝠的冬眠与蛰伏:与能量学、灭绝及内温动物演化的关系
蛰伏在热带和亚热带蝙蝠中广泛存在,已在18个蝙蝠科中的10个科被报道,短时间高体温蛰伏最常见,冬眠在若干类群中被报道,节能幅度为50–99%。
哺乳动物冬眠和日蛰伏期间的自然低代谢
冬眠和日蛰伏出现在温带和热带气候的小型哺乳动物中,表明低代谢是对季节性能量供应瓶颈的通用反应,而非主要是御寒。
蝙蝠蛰伏表达的普遍性
该研究评估了不同气候带蝙蝠的蛰伏皮肤温度模式,结果与蛰伏被广泛表达而非仅作为寒冷气候适应相一致。
