03.01 洞螈能夠半年不進食,它靠什麼維持能量?又怎麼能有50年的壽命?

黃蜂二師兄


龍代表著的是一種祥瑞之意,也是我們老祖宗的圖騰,到現在為止我們也一直堅稱自己是龍的傳人。龍這種特殊的奇異生物,在很多古籍、神話故事中都有對它們的描述,既可以翻雲覆雨,也可以騰雲駕霧,擁有著常規生物不具備的能力,甚至在十二生肖中都有龍的一席之地。其它十一中都是明確存在的,但只有龍是虛幻的,從龍的形象中就可以看出端倪,完全是不同動物的組合體。


在自然界中有數百萬個物種,有一種動物和龍非常的相似,它就是歐洲洞螈,這種小動物非常的奇特,也可以說得上是地球上最懶的動物。洞螈又被稱為盲螈,是屬於兩棲綱-有尾目-洞螈科-洞螈屬下的唯一成員,主要棲息在石灰岩溶洞的地下水脈中,從意大利附近的伊松佐河盆地,一路穿過克羅地亞最遠到達赫塞哥維納,是洞螈的主要分佈地,因此才被稱為歐洲洞螈。

歐洲洞螈不愧是被人稱為最像龍的動物,它有很多超過常規動物的特性,在我們的印象中知道很多移動緩慢的動物,像烏龜、蝸牛、樹懶等,但歐洲洞螈比上邊這些動物還要慢,它們甚至可以5-6年完全不移動,完全不吃不喝,雌性的洞螈大約會在6-7年產卵一次,這才是地球上最懶、移動速度最慢的生物。

雖然它們的產卵週期很長,孵化率也很低,但是這個物種也沒有滅絕。上帝可能是公平的,讓這種生物擁有著超長的壽命,科學家預計它們最長可能活過100年,同時它們生活的環境中又沒有天敵的存在,某種意義上來說,“靜”才是它們生活的主旋律。

英國的一個研究團隊曾經對位於波黑一個洞穴中的19只洞螈進行了觀察記錄,從2010年開始一直持續到了2018年,通過觀察記錄發現其中最“宅”的一隻洞螈長達七年的時間沒有移動過任何位置,當然在這個過程中它們是可以捕食小蟲子的。洞螈因為終生都生活在地下陰暗的地方,視力就逐漸的退化掉了,但還是具備捕獲小蟲子的能力的。

洞螈這種小動物總能給我們帶來各種驚喜,它最早在17世紀的時候被科學家發現,剛開始發現的時候科學家都很震驚它們的形象,以為在地下溶洞中真的發現了龍的幼體,因為它真的太像龍了。體長在20-30釐米,由於經常生活在水中皮膚髮白,甚至是透明可以看見血液流動。科學家研究發現洞螈至少已經在地球上存活了1500萬年,未來在不受到人類干擾的情況下,依然是可以繼續生存發展下去的。


對於洞螈來說,它們的種種特點,在我們看來非常的奇異,超長的壽命甚至可以超過100年(科學家推測但尚未證實),超長的繁殖週期可以長至6-7年,甚至一動不動10年時間,都完全不需要進食。但正是由於這些特點,才讓洞螈在食物稀少、暗無天日的世界裡生存下去。一個“靜”字讓洞螈幾乎解決了所有的生存問題,降低自身的新陳代謝速率,即使是交配繁殖後代也放緩下來,但是正由於它們的長壽命,讓繁殖後代也不是問題。

這種小動物雖然不是龍的後代、但的確是長得最像龍的生物,而它的種種特性也的確是非常的特別,讓我們認識到把一種特性發揮到極致,就可能產生很震撼的效果。人類還是儘量的少一點打擾這類生物,它們自己就可以在大自然中生活的很好。



科學黑洞


陸地脊椎動物中,除了溫血的哺乳動物和鳥類外,兩棲類和爬行類似乎都挺能扛餓的。洞螈就是生活在地下河裡,眼睛退化了的蠑螈,它屬於兩棲動物。其它動物扛餓主要是靠睡,洞螈不是,它們是少有的“醒著生扛”的物種之一(除了它們還有帝企鵝)。一些網文甚至說它們能十年不食,憑什麼洞螈就這麼能扛呢?
圖:沒有眼睛的洞螈


,頭後紅色的是它的外鰓

變溫動物的優勢

變溫動物無需調節體溫,所以它們生來就適合在貧瘠的環境中生存。保持體溫對動物的能量消耗相當可觀,一個體重50公斤的人類每天需要1200大卡的熱量供應,其中至少三分之二,也就是800大卡是用來維持體溫的。變溫動物沒有這個麻煩,它們可以靠尋找涼爽或溫暖的地方來調節體溫,保持身體活性。它們可以將攝入的所有能量都用於生長和維持身體機能,所以並不需要頻繁進食。不過變溫動物也為此付出了代價——它們對環境的適應性遠不如恆溫動物,難以向高緯度地區擴散。
圖:洞螈退化的不止眼睛,還有皮膚色素


極端的生存環境

對洞螈來說,它們將兩棲動物的耐飢餓能力又提高了一檔,這純屬環境逼的。

洞穴水系是自然界幾大生態系統之一,也是最貧瘠的一個,比沙漠還貧瘠。這地方沒陽光,沒植物,唯一的營養物質來源只有從洞外進入的有機物(洪水衝入物質、蝙蝠等動物的糞便)。這些有機物供養著簡單脆弱的生態系統,包括昆蟲和小型節肢動物。洞螈靠捕食昆蟲和節肢動物為生,但地下河中生物密度實在太低了,一年沒收穫不是新鮮事。所以它們被迫向著以節能為最高追求的方向演化,事實證明,它們成功了。另外洞螈會吞掉一切比自己小的活物,包括幼年的同類。


圖:靠吃蝙蝠糞便為生的
洞穴生物。是洞螈不多的的食物來源之一

洞螈的節能生活

細想一下,洞螈生活中真的沒有什麼消耗能量的需要,只有心臟不能停。我記錄過它們近親蠑螈的心率,每分鐘大概只有20次而已,洞螈只能比這更低。再說呼吸,洞螈長有外鰓,它們根本不用像我們一樣用肌肉帶動胸腔來呼吸,只需靜靜的呆在那裡把皮膚和外鰓泡在水中就可以了(兩棲動物的皮膚是重要的呼吸器官,如果用保鮮膜把它們的身體裹上而露出口鼻,它們照樣會憋死)。在缺乏食物時,洞螈可以關閉除神經、循環系統外的所有系統,保持清醒和絕對靜止。它們用吻部靈敏的感受器感知水中任何微小的振動,等待,再等待,直到獵物送到嘴邊它們才會猛然出擊(據我對蠑螈的觀察,其實在食物並不匱乏時它們也這模樣,懶透了)。


圖:洞螈吻部感受器(前端小黑點)和外鰓的特寫

最後

沒養過洞螈,但我養過它的近親蠑螈,仔細觀察過它們。本文中一些數據是通過觀察蠑螈得到的。必須承認我不是個好伺養員,而且蠑螈又不會叫也不愛動,我還把它們的小缸放窗簾後面了,所以經常忘記給它們餵食,餓它們半個月的事兒都有過。但它們一點兒事都沒有,斷食似乎對它們毫無影響,不食人間煙火也能照活不誤。我這都不算啥,跟水族店老闆聊天說起這事兒,他一臉驚訝地看著我說:“你還餵它吶?我從來沒餵過……”

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純野生科學家


洞螈是一種看似龍的形態,但卻一生中始終處於幼體狀態的生物,是18世紀在歐洲發現的一種洞居脊椎動物。從生物學分類上看,洞螈隸屬於有尾目兩棲綱洞螈科洞螈屬,目前僅發現在歐洲阿爾卑斯山溶洞的地下水系中。

洞螈的體長較小,一般不超過30釐米,但是形態是酷似我國傳說中的龍,表現在面部比較寬長、鼻頭扁平、身體前後部擁有細小的四肢,四腳的前端有類似腳爪的腳趾,主要用來在水中游動或者進行攀爬。但是洞螈卻沒有傳說龍那樣全身覆蓋鱗片,只有一層薄薄的淡色皮膚,並且可以隨著光線的變化,呈現黃白色、粉紅色直至褐色不等。

洞螈非常喜歡陰暗和潮溼的生活環境,全身通體呈現半透明的狀態,幾乎可以看到身體裡面血液的流動。由於長期在黑暗中生活,它的眼睛已經退化,隱藏在皮膚之下,即使再被放到光亮的環境中,眼睛也因沒有視覺神經看不到任何東西,僅僅對光線強弱有所反應。在這種環境下,洞螈依靠發達的聽覺、嗅覺和皮膚的感應能力,可以在隱蔽黑暗的環境中捕食,它的主要食物來源是蝸牛、昆蟲和小型的螃蟹,在捕獲到獵物以後直接進行吞食。

在長期的進行過程中,洞螈的捕食方式逐漸“佛系”起來,一般情況下不會主動攻擊獵物,而是在潛伏狀態下,對那些遊走到身旁的動物進行抓捕,而當週圍沒有目標獵物出現時,往往一動不動,有的時候甚至幾年都不吃任何東西。洞螈的壽命很長,一般都在70年左右,最長的可以達到上百年。而根據科學家的研究結果,認為洞螈之所以壽命很長,與它們在潛伏狀態下自身新陳代謝速率極低有很大的關係,就像烏龜等其它的一些兩棲動物一樣,過低的新陳代謝速率可以減緩染色體端粒的消耗以及抑制細胞衰老的進程。

另一方面,洞螈消化食物的方式也很特別,它們吞食獵物之後,不是立即進行消化和吸收,而是把分解形成的糖類、蛋白質、脂肪等營養物質儲存在肝臟中,在食物短缺之時慢慢地釋放出來供身體吸收。

目前科學家們對洞螈的新陳代謝模式和長壽機理仍然在進行著深入的研究,藉此希望可以找到更加有效的人體抗衰老的方法。不過,研究歸研究,還是不要太打擾它們的生活環境,畢竟這類的動物對於環境的要求都是非常苛刻的,對於環境的變化也是非常敏感和脆弱的,不要因為研究而破壞了它們原本清靜的生活,嚴重的話也可能產生種群滅絕的危險。


優美生態環境保衛者



這種盲蠑螈是在黑暗中生活了數百萬年後形成的,它的眼睛發育不良,頭部兩側各有三個外部鰓。它的皮膚幾乎沒有任何色素的痕跡;青少年有時會出現褪色的斑點。

在斯洛文尼亞和克羅地亞的洞穴裡生活著一種動物,這是洞螈,一種盲人穴居蠑螈,因其蒼白、略帶粉紅色的皮膚也被稱為普羅透斯和“人類魚”。它已經花了很長時間來適應洞穴中的生活,以至於它大部分時間都是失明的,而是用各種超能來狩獵,包括感知電的能力。它永遠不會長大,即使在它16歲性成熟時,它也保持著幼蟲形態的紅色羽狀鰓。它在漫長的生命中會一直保持這種狀態,並且可以活到100歲以上。


洞螈曾經被描述為一條幼龍,因為它的身體很小,像蛇一樣。它完全是水生的,蜿蜒遊動,同時覓食昆蟲、蝸牛和螃蟹。它看不到它的獵物,因為隨著它的成長,它的眼睛停止發育,最終被皮膚覆蓋。儘管它隱藏的眼睛甚至部分皮膚仍能察覺到光線的存在,但它本質上是盲目的。它也有一系列超感受,包括增強的嗅覺和聽覺,甚至可能有感知電場和磁場的能力。

斯洛文尼亞和克羅地亞的洞穴為洞螈提供了超過2000萬年的安全避難所,但是這些不變的棲息地變化很快。化學汙染物滲入洞穴和熱切的黑市收藏家的關注嚴重打擊了洞螈,這是現在很容易滅絕。科學家們通過在整個歐洲建立各種“洞穴實驗室”來迎接挑戰,同時拯救和研究這一標誌性物種。

其中一個實驗室位於法國的穆利斯。1952年,一群科學家在一個地方洞穴裡建立了幾個河床狀的盆地,以模仿奧爾姆的自然棲息地。動物受到保護並定期餵食。六十年過去了,洞穴裡有400多隻個體,這使它成為世界上唯一一個成功的olm繁殖項目。自1958年以來,研究人員一直在記錄洞螈中的出生和死亡每週一次。多虧了他們艱苦的普查,我們現在對這種奇怪的生物有了獨特的一瞥,以及它是如何活得如此長久的。



科學家分析了50年的數據發現洞螈年齡在48-58歲之間。儘管如此,他們沒有顯示出與年齡相關的體質下降的跡象。計算出該物種的平均壽命為69歲。

在不同的動物群體中平均的壽命可以是最長壽命的10-67%。這意味著,最起碼,最古老洞螈應該能夠達到大約102歲的令人尊敬的年齡,並且它可能會活得更久。

在背骨動物中,你越大,你活得越久(一般來說——在那裡是 例外)。鯨魚、大象和巨龜都是長壽記錄中的佼佼者,但這種不起眼的動物體重只有20克,卻能長達一個世紀。唯一接近其壽命的兩棲動物是大鯢,它比洞螈重一千倍。



這裡更深的秘密是怎麼洞螈的壽命如此之長。標準的解釋是老化是驅動我們生活的化學反應的結果。這些反應為我們提供了能量,但產生了被稱為自由基的高活性分子,自由基會破壞它們接觸到的任何DNA或蛋白質。多年來,這種持續不斷的攻擊對我們的身體造成了傷害,結果就是衰老;因此,通過阻止自由基的攻擊,可以獲得更長的壽命。

有兩種主要的方法,但都不適用於洞螈。降低你的新陳代謝可能會奏效。由於自由基是產生能量的化學反應的副產品,選擇在慢車道生活的物種產生的自由基會更少。作為一個群體,蠑螈很難成為積極分子,但蠑螈的新陳代謝率並不比壽命短得多的同類低。另一種方法是用抗氧化劑中和自由基來應對自由基的穩定流動。但是,洞螈的抗氧化能力並不是什麼值得誇耀的東西。


在這個奇異的生物身上一定發生了其他的事情,現在,這還是一個未解之謎。這種微小的洞螈將在未來幾年為衰老生物學打開一些有希望的大門。


這可能與洞螈生存的洞穴的無捕食者性質有關。能夠逃脫早期死亡的物種通常比它們的同類活得更長,包括能夠飛到空中的鳥類和蝙蝠,以及能夠藏在樹枝間的樹棲哺乳動物。也許奧爾姆家的安全讓它在不犧牲新陳代謝的情況下進化出了極端的壽命。事實上,達爾文自己在他著名的著作中也對洞螈洞穴的安全性進行了評論物種起源:


"有些洞穴動物非常反常,我一點也不感到驚訝……就像盲人普羅透斯的情況一樣……我只是感到驚訝的是,更多的古代生物殘骸沒有被保存下來,這是因為這些黑暗住所裡稀少的居民將面臨不那麼激烈的競爭。"


軍機處留級生


類似冬眠,只維持極慢心跳所需能量。以自身肝糖、肌肉、脂肪、分解為能量。所以半年後消瘦明顯。


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