在22000英尺高的火山上发现老鼠,打破世界纪录

2020-09-20 15:06:23

去年夏天,科学家们报告说,他们发现了世界上栖息最高的哺乳动物-一种黄色隆起的叶耳老鼠,人们看到它在横跨阿根廷和智利的世界上历史上最高的活火山卢莱亚科(Llullaillaco)的上游蹦蹦跳跳。

令人难以置信的是,任何东西都能生活在20340英尺的高空--那里没有植被,似乎也没有什么可吃的。在这里,在阿塔卡马沙漠的边缘,几乎没有降雨,气温有时会骤降到零下75华氏度以下。

内布拉斯加大学林肯分校的生物学家、国家地理探险家杰伊·斯托兹说:“这里的环境有多么恶劣,怎么形容都不为过。”他是内布拉斯加州大学林肯分校的生物学家,也是国家地理探险家。

斯托兹对这一发现很感兴趣,他在2月份专门组织了一次火山探险,专门寻找啮齿动物。还有他发现的啮齿动物。事实上,他在海拔22110英尺的卢莱亚科山顶上遇到了另一只比之前看到的还要高的黄色隆起的老鼠-打破了去年刚刚宣布的记录。

本周发表在BioRxiv上的一项研究描述了这项研究,在同行评审之前可以在那里看到论文,这是一项科学探索的开始,目的是了解这些动物是如何适应并生存在这种令人精疲力竭的条件下的。这一结果可以帮助我们更好地了解其他生物是如何适应极端环境的,甚至可能在医学上应用于人类应对低氧水平,例如由于疾病、体力消耗或高原反应。

这些老鼠属于四个不同的物种,大多数是在2月份的探险中使用小陷阱捕获的,所以可以对这些动物进行进一步的研究。但是在Llullaillaco的山顶上,就在Storz到达的时候,他用手抓住了这只老鼠。这是一个幸运的休息,因为你只能在山顶停留几分钟,因为氧气条件很低,而且可能会有猛烈的暴风雨。

“没人想到老鼠会活得这么高,”斯托兹说。“事实证明,你能拿到的价格是最高的。”斯托兹的登山同伴、职业登山运动员马里奥·佩雷斯-马马尼用视频捕捉到了这一时刻。

黄腰叶耳鼠(Phyllotis Xanthopygus)是一种已知的物种,生活在安第斯山脉的山麓和山脉中,也可以在低至海平面的地方找到。(相关:见见在极端山区条件下茁壮成长的动物。)

这意味着鼠标的海拔范围史无前例地超过了22,000英尺。“范围如此之广是非同寻常的,”佛罗里达州立大学的老鼠专家、生物学教授斯科特·斯特潘(Scott Steppan)说。“没有其他物种能做到这一点。”

在2月份的探险中,斯托兹和他的同事们还在16633英尺的高度发现了一只利马叶耳小鼠(Phyllotis Limatus),远远超过了该物种的已知记录。另外两个遇到的物种是在它们之前已知的海拔最高处附近或附近被发现的。

总而言之,这次探险表明,“我们可能低估了许多动物的海拔极限和生理能力,仅仅是因为世界最高峰的顶峰相对来说没有被生物学家探索过,”斯托兹说。

这一切都始于2013年,当时美国登山者、急救医生马特·法森(Matt Farson)和人类学家托马斯·鲍恩(Thomas Bowen)在火山上发现了一只后来被认为是黄色隆起的叶耳老鼠。2016年晚些时候的一次探险,包括来自科罗拉多大学博尔德分校的史蒂文·施密特(Steven Schmidt),在同一地点发现了另一只老鼠,并在其洞穴附近采集了DNA样本,确认这是一只黄龙,这是2019年6月下旬在华盛顿特区举行的美国哺乳动物学家协会年会上宣布的。

之前的纪录保持者大耳鼠兔在20100英尺的高空被观察到。在2万英尺附近也有牦牛和蓝羊的踪迹,但这不在它们已知的宜居区之外。在这种情况下的叶耳老鼠,这些个体被认为是已建立的种群的一部分。

这一发现给Llullaillaco增添了趣味,Llullaillaco是世界上最高的考古遗址的所在地,这是国家地理探险家约翰·莱因哈德在1999年发现的几乎保存完好的印加木乃伊的宝藏。莱因哈德还注意到高海拔地区的啮齿动物,尽管他当时认为它们跟随登山者并靠食物生存。Llullaillaco还拥有世界上海拔最高的湖泊之一,并且有弹性,几乎是超凡脱俗的微生物。

这一发现提出了许多问题。老鼠是如何在如此高的海拔上生存的,那里的天气非常寒冷,而且那里的氧气还不到海平面的一半?他们吃什么呢?

斯托兹说,这些动物可能会吃被风吹起的碎屑,但这些碎屑似乎不是很实质性。他研究的鹿鼠也从海平面到海拔14000英尺以上;他说,它们基本上相当于北美的叶耳老鼠。

这些动物能够通过“一整套生理变化”在高海拔地区生存,例如肌肉新陈代谢减慢和特殊的心血管系统。(相关内容:15000年前人类驯养的老鼠。)。

斯托兹计划进行一次回访,以更好地了解他们承受这种极端生活方式的能力。具体地说,他计划将活小鼠放入代谢室,以测量它们的最大摄氧量,这是耗氧量的一个指标,并进行其他测试。这项工作已经得到了国家地理学会和美国国立卫生研究院的资助,因为更好地理解对高海拔生活的适应“在治疗一些与…有关的人类疾病方面具有潜在的相关性”。氧气输送和氧气利用方面的问题,“他说。

这些疾病包括心脏病和肺病,包括肺气肿或慢性阻塞性肺病。这一结果还可以帮助医生治疗高原反应,并应对高海拔或其他氧气水平较低的地方的生活。

加州大学伯克利分校(University of California,Berkeley)名誉教授詹姆斯·巴顿(James Patton)没有参与这项研究,他说,这一发现“完全出人意料,因此,值得对这种动物进行批判性研究,并将重点放在全球其他类似地区的实地研究上,比如喜马拉雅山脉。”

巴顿对一只老鼠能在这里存活感到惊讶,并很高兴听到更多关于这是如何可能的消息。“轻描淡写地说,这真是令人惊叹。”

编者按:本文是2019年7月一篇文章的更新。