胖胖树袋熊最新(看这拉正方体粑粑)
↑袋熊 图据IC
今天(10月22日)是国际袋熊日(International Wombat Day),这种澳洲特有动物尤为大家所熟悉的,是它们独特的立方体粪便。
↑袋熊独特的立方体排泄物
在央视纪录频道播出的BBC纪录片《七个世界一个星球》中,我们能看见这种澳大利亚著名“萌兽”的身影:有着大型犬的体重,和与小型犬差不多的腿长,在一米深的积雪中走路,颇有些挑战。
↑袋熊的饮食结构,大多以丰富的纤维素为主,非常健康,主要吃草、树皮和树根等等,大门牙除了挖洞,也用来刮树皮、树根。
袋熊脚短且肌肉发达,主要生活在澳洲东南部及塔斯马尼亚州的森林、山地及石楠地。袋熊的新陈代谢相当慢,差不多要两周完成食物消化,平时做什么都慢悠悠的,但当遇上危险时也能以高达40千米每小时的速度逃跑(跑得比人还快呢),并且高速奔跑时间可持续90秒。
↑别被袋熊呆萌的外表迷惑,它们拥有超快速度(图据IG)
更有意思的是,袋熊的臀部宛如盾牌般坚韧,当遇到袋獾、丁狗等看上去比自己更凶的捕食者时,它们会迅速钻进洞里,将臀部暴露在外,堵住洞口作为防御。这样即使对手有心想要捕食,也无从下口。
袋熊平时喜欢栖息在洞穴中,它们拥有极强的挖掘能力,能够挖掘结构复杂、功能齐备的洞穴系统。住所的动线设计也是“大师级”的水平,其中可能包括长达20~30米的相互连通的隧道,并带有多个出入口,俨然是优秀的工程师。
↑袋熊在洞穴门口(图据Australian Geographic)
有新闻报道,在澳洲山火发生时,有袋熊慷慨地与其它野生动物分享它们挖的洞穴,提供避难所。
“袋熊”是哺乳动物纲中双门齿目(Diprotodontia)下的动物。我们说的袋熊,指的是其中袋熊科(Vombatidae)的动物,且常常是袋熊属的塔斯马尼亚袋熊。袋熊科下的三个不同物种:塔斯马尼亚袋熊、昆士兰毛鼻袋熊和南澳毛鼻袋熊。说到萌的话,相信大多数人会投票给塔斯玛尼亚袋熊(也是本文图片出现最多的一种)。
↑袋熊也是有袋类动物,不过它的育儿袋很不一样,是朝后开的。这样,当袋熊妈妈挖洞时,就可以防止泥土飞溅进育儿袋里影响小袋熊。(图据IG)
双门齿目,现在也叫“袋鼠目”,顾名思义,它们都会用育儿袋来哺育还没有活动能力的幼崽。它们的祖先于5500~2600万年前开始演化,一度也是澳洲大陆的霸主,经历过多次冰河期和干旱期后,已经十分适应此地的环境了。
↑双门齿兽的复原图(图片作者:Peter Trusler)
传说中的双门齿兽(Diprotodon),是双门齿目双门齿科的动物——看看袋熊的两颗大门牙,不也是“双门齿”么。双门齿兽和袋熊的亲缘关系比较近,都是袋熊亚目的动物,不过前者体型要拉风得多,最大可以像犀牛、河马那么大。
↑传说中“世界上最大的袋熊”(图据dailymail.co.uk)
2011年,科学家在澳大利亚昆士兰州发现了一副完整的双门齿兽骨架。科学家凭此做出了复原——看起来就像是呆萌袋熊的放大版一样:
↑在墨尔本的维多利亚博物馆(Museum of Victoria)也存放着这么一个双门齿兽的骨架标本(展出的为复制品)。图据suggest-keywords.com
四万年前,这种巨兽从澳洲消失了。这个时间,和第一批人类抵达澳洲的时间点吻合。或许是人类的猎杀导致了这种大型呆萌食草动物的灭绝,也或许是栖息地的丧失导致了它们食物不足、最终从地球上消失。
不过,在一万多年前的澳洲原住民壁画里,还可以看到以下景象:
↑虽然没有参照系……但这种呆萌的轮廓还是很有可能是双门齿兽的(图据CFZ: Daily News-blogger)
双门齿兽从澳洲人的历史中消失了,但是袋熊还在。它的名字wombat也来源于已经消亡的原住民语言Darug。
至于文章开头提到的“方块屎”,虽然这个有趣的事实科学界早已认知,但袋熊能拉出正方体粑粑的原因,人们是直到近几年才弄明白的。
↑干燥的袋熊粪便
由于袋熊有着利用尿液和粪便标记领地的习性,早先有科学家推测方形粪便存在的意义,可能是为了防止用以标记领地的粪便四处滚动。这一想法后来被推翻了——袋熊根本就不需要使粪便固定在洞口宣示主权。
↑图据Visit Victoria
另一个思考的角度依据更加充分:野生袋熊的粪便是棱角分明的正方体,而动物园中饲养的袋熊拉的粪便却不是特别标准的方形。
对比动物园的袋熊和野外的袋熊,人们发现它们最大的区别就在于食物和饮水中水分的摄入。野生袋熊栖息于澳大利亚东部和南部干燥少雨的草原、林地,在恶劣环境的作用下,它们很难从日常饮食种摄取大量水分,其生理学特性亦在自然条件的驱动下产生了相应的反应,粪便塑形便是其中之一。
而人工条件下生活的袋熊,不愁吃喝,每天都有干净的水源供应、新鲜的青草享用,所以粪便不再是标准的正方体。
↑人工饲养的袋熊的新鲜粪便(但总归还是有点方)
2018年,在第71届美国物理学年会的流体力学分会场上,佐治亚理工大学胡立德实验室的华裔科学家帕特里西亚·杨(Patricia J. Yang)发表了报告,还原了这一史诗般的过程。杨的团队研究了两只因车祸而丧生的塔斯马尼亚袋熊,发现肠道才是塑造方形粪便的核心。
袋熊和其他所有哺乳动物一样,消化物残余以流体形态流经了92%的肠道之后才开始脱水固化。而不同之处在于,在横截面上,袋熊的大肠结构不是均一的。它们的肠道呈四棱状,其中四个角弹性较小,在充盈的时候只能发生20%的形变,而它们中间的部分可以发生75%的形变。
就是在这样的一个脱水工序中,立方体形状的粪便逐渐成形了。
当然,杨也表示这项研究未来还有需要探究的地方,比如袋熊肠道为何只有两道、而非四道沟槽参与粪便的塑形。
编辑 段雪莹
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