WHY 明明属于同一物种，山脉西部的老鼠整体上比东部的个体更大？

研究巴塔哥尼亚安第斯山脉老鼠的科学家们注意到一个他们无法解释的现象：山脉西部的老鼠明显比东部的老鼠大，差异之大简直就像是两种生物，但 DNA 表明它们都来自同一物种。研究人员检查了来自南美洲450只老鼠的头骨，发现现有的生物学规律并不能解释这一差异。相反，在《生物地理学杂志》的一篇新论文中，科学家们提出了一个假说：西坡的老鼠体型更大，因为山脉的那一侧下雨较多，这意味着食物更多.

论文的通讯作者、芝加哥菲尔德博物馆的研究助理、德保罗大学环境科学与研究助理教授 Noé de la Sancha 说：“科学家们使用一堆生态地理定律来解释我们在自然界中反复观察到的趋势。通过这篇论文，我想我们可能已经做出了全新的发现——雨影效应会导致哺乳动物的大小和形状发生变化。”

de la Sancha 和同事分析的是软毛老鼠，Abrothrix hirta。 “它们是非常可爱的小东西，有柔软的白肚皮。它们生活在山区，这使它们独一无二，但它们也存在于低海拔地区。总的来说，对它们的研究并不充分。”

De la Sancha的同事、阿根廷布宜诺斯艾利斯自然科学博物馆“Bernardino Rivadavia”的 Pablo Teta以软毛老鼠作为他博士论文的部分素材。 “他注意到，该物种的一些个体非常大，而有些个体非常小。他认为它们是不同的物种。但它们的线粒体 DNA 表明它们是一个物种，尽管它们是如此不同。我们想探索为什么会这样，看看他们是否遵循某种规则。”

自然界有很多“规则”来解释我们看到的模式。例如，伯格曼定律解释了为什么同一物种的动物在高纬度地区更大。加拿大的白尾鹿比它们瘦弱的佛罗里达表亲更大更笨重。伯格曼法则解释说，这是因为相对于表面积而言，较厚的身体可以更好地保持热量，就像大块食物比小块食物需要更长的时间来冷却一样。

为了找到解释大小差异的模式，研究人员使用统计分析工具比较了450个小鼠头骨的测量值。然后试图将他们的发现映射到不同的生物学规则上。伯格曼的规则不起作用；老鼠的大小与标本生活的南北距离之间没有很强的相关性。其他规则强调温度或降水的作用，对不同的群体有不同的结果。该团队没有发现纬度或其他19个生物气候、温度或降水等变量能够解释老鼠不同的形状和大小。然而，似乎确实存在一种模式——生活在东部或西部。

De la Sancha 和同事意识到这可能与生物学家所说的“资源规则”有关。 “这条规则表明，在资源较多的地方，来自同一物种的个体往往比资源较少的地方更大。例如，在沙漠发现的鹿鼠往往更小。另一个假说表明，与北美平原上的同胞相比，住在山区的动物往往更小。”

老鼠的大小似乎遵循资源规则，但问题仍然存在：为什么安第斯山脉南部西坡的资源比东坡多？ Sancha突然一拍大腿“尤里卡！”他想起在芝加哥州立大学教授本科生的第一节课。

“信不信由你，当我教生态学时，第一节课就是雨影效应。”

海洋上空的空气吸收水蒸气，随着海洋自然变暖，水蒸气上升。盛行的风，就像从西向东的急流一样，将空气从海洋推向陆地，当空气越过山脉时，随着海拔的升高，它会变得更冷。冷空气中的水蒸气凝结成雨滴落下来。如果山真的很高，当到达山峰的另一边时，空气就会耗尽水分。 “基本上，山的一侧会潮湿多雨，而另一侧会有寒冷干燥的空气。在一些山上，差异是极端的。一面可以是热带雨林，而另一面则几乎像沙漠，地球上大多数山脉都有雨影效应，我们在世界各地都可以看到这种现象。”

雨影效应确实与啮齿动物的体型完美匹配——据de la Sancha 所知，这是第一次有人证明雨影对哺乳动物体型的影响。虽然到目前为止它只针对一种老鼠进行了展示，但 de la Sancha 怀疑他和他的同事们已经找到了一个更大的真相——甚至可能有一天会发展出整套理论。

“令人兴奋，因为它可能是更普遍的东西。我们认为它可能更像是一种规则，而不是异常现象。值得在许多不同分布的物种上试试这一原理。”

然而，这些发现可能意味着毛茸茸的软毛老鼠，以及它们的许多哺乳动物同伴，正处于一段艰难的时期。 “可怕的是，我们表明，至少在某种程度上，气候模式对于确定老鼠的形态很重要——它们的形状和大小。随着气候变化，我们知道我们将看到全年温度的剧烈变化和降水的变化。虽然它们可能不是影响老鼠生存的最重要变量，但它们对于确定可用的食物来源很重要。”

此外，de la Sancha 指出，动物已经迁往山上以逃避气候变化的影响。“在某个时刻，又会跑出山来，因为已没有别的地方可去。我们不知道会发生什么，但看起来并不好。”

这些老鼠在气候变化面前前途未卜，这是研究像老鼠这样经常被忽视的动物的一个很好的理由。 “重要的是要明白，我们对大多数小型哺乳动物知之甚少，它们可以成为我们环境长期变化的良好指标。我们需要更多地研究它们。我们的研究结果还说明了为什么博物馆藏品如此重要。这项研究基于来自阿根廷、智利和美国的博物馆标本，它是多年收集和大数据集的融合。没有博物馆的收藏，这篇论文就不可能完成。这种类型的研究有助于我们更好地发现，关于地球上的生命如何运作的，宏观、普遍的规则。”

https://phys.org/news/2022-08-mice-bigger-rainier-sides-mountains.html