研究探索蜥蜴“潜水”的降温效应

鼹鼠是蜥蜴世界的潜水冠军，能够在水下停留超过16分钟。新的研究表明，对于体温取决于环境的动物来说，在清凉的溪流中度过的时间可能会有一些代价。

宾汉姆顿大学博士候选人亚历山德拉-马丁(Alexandra M. Martin)、加拿大皇后大学的克里斯托弗-博奇亚(Christopher K. Boccia)和宾汉姆顿大学生物科学助理研究教授林赛-斯维尔克(Lindsey Swierk)最近的一项研究探讨了行为需求与生理代价之间的平衡。“半水栖Anolis蜥蜴的潜水行为导致热量损失，并具有性别特异性冷却耐受性”最近发表在《行为生态学和社会生物学》上。

他们三人合作完成了 2021 年发表在《当代生物学》上的一篇论文，该论文证实了南美小型蜥蜴在潜水时会在鼻子上形成一个气泡，并利用这个气泡在水下呼吸。最近这篇文章的第一作者马丁说，虽然它们的第一道防线是在陆地上逃跑，但它们会潜入水下，以躲避捕食者--或研究人员--的继续追捕。

研究人员发现，雄性鼹鼠在水下停留的时间平均比雌性少 20 秒。不过，在野外，由于捕食的压力和栖息地流水的低温，实际潜水时间和性别差异可能会更大。

马丁指出：“这听起来似乎并不多，但在生物学上，20 秒很可能就是生与死的差别。饥饿的鸟儿可能会认为，多搜寻 20 秒根本不值得花费精力，而宁愿到下游寻找更好的运气。”

不过，潜水也是有代价的：体温最多会下降 6°C。爬行动物是外温动物，依靠外部环境维持体温。待在凉水中可能会影响一系列身体机能，包括肌肉功能--这对躲避捕食至关重要。

恢复体温对鼹鼠来说也不容易。研究人员在哥斯达黎加海拔较高的研究地点气温温和，平均气温在华氏 70 度左右。

“半水栖鼹鼠似乎在寻找水下安全和保持陆地体温之间进化出了一种性别特异性权衡。这就是行为生态学家所说的‘优化问题’，即动物必须平衡特定行为的成本和收益，”斯维尔克 说。

在研究中，研究人员没有发现耗氧量存在性别差异的证据，这表明潜水时间的性别差异是由其他因素造成的，斯维尔克 说。

马丁解释说，在水栖鳗鲡等物种中，雄性比较爱出风头，而雌性则比较挑剔。雌性将更多的精力用于繁殖后代，而雄性则将更多的精力用于求偶和交配。通过缩短潜水时间，雄性可以保存体温和生理能力，这可能会最大限度地缩短 “休眠”期，因为它们的肌肉会从凉水中恢复过来。

不过，较长的潜泳时间意味着，一旦无尾鼹鼠返回水面，掠食者等待的可能性较小。雌性似乎在用凉水的生理代价换取额外的安全，因为它们不像雄性那样面临着寻找合格配偶或保卫领地的压力。

就像小潜水员一样，鼹鼠在水下保持着“干式潜水服”，这可能有助于它们保持一些热量。斯维尔克说，研究人员计划在未来的研究中更全面地探索这一特性及其他特性的功能和机制。

斯维尔克说：“动物适应环境压力的方式令人震惊，并不断激励着人类突破生物启发设计的极限。我们对未来探索这些想法充满好奇和期待。”

原文：https://www.sciencedaily.com/releases/2024/03/240305204443.htm
投稿：混沌分析