龟拥有生存耐力

2022-12-27 07:28编译徐宁
大自然探索 2022年11期
关键词:陆龟海龟换气

编译 徐宁

失踪近30 年后,曼努拉依然存活

巴西小姑娘阿尔梅达八岁时遗失了她心爱的宠物龟——“曼努拉”。但2022 年的一天,已有30 多岁的她在清理阁楼时,惊讶地发现“曼努拉”竟然就活在她家的阁楼中。这只乌龟在失踪了近30 年后再次被发现,的确不可思议。

动物界的节能大师

海龟和陆龟都能在没有食物的情况下生存很长时间。曾经有实验证实一只陆龟在两年没有进食的情况下,依然能对外部刺激做出反应(抬起头)。龟可以靠它们四肢和颈部皮肤下储存的脂肪,在只有水的环境中生存很久。

问题是,同样拥有皮下脂肪的人类,为什么一顿不吃就饿得慌?这是因为哺乳动物属于恒温动物,且日常运动量较大。我们每天吃下去的食物,其总热量的5%~10%被用来维持体温,还有25%~50%用于为日常运动提供能量,而龟类不用时时刻刻维持体温,它们行动缓慢,运动消耗也较少。更重要的是,龟类的新陈代谢速度很慢。动得少,代谢慢,还不用维持体温,怪不得龟类能仅靠少量食物和水就能存活很久。在能够获取到饮用水的前提下,乌龟最长可以3 年不进食。

抗冻本领不止一种

龟类凭借各种各样难以置信的适应能力度过严冬。生活在沙漠、林地、沼泽、山区和海边的龟类各自都有过冬的“绝活儿”。龟类属于外温动物,它们需要外部热源来调控自己的新陈代谢。当环境温度下降到12℃以下时,龟类还会进入冬眠。龟类在进入冬眠前会前往沙地、洞穴或干草堆中,在确认安全后逐渐进入冬眠。冬眠下的龟类不进食、不饮水,呼吸和心率变慢,直到洞外温度回升,它们才解除冬眠。

北美箱龟是北美洲分布最广泛的陆龟之一,当遇到突然来袭的寒潮,它们会将自己用土埋起来,进行短期蛰伏。科学家发现,北美箱龟在-3℃的低温环境中经历24 小时仍能完全复苏。

优秀的抗寒能力让北美箱龟能耐受短时间的寒潮突袭,但如果低温天气持续很久,它们该怎么办?它们会向泥土下方挖出一个深70 厘米左右的洞,爬进去,并用土将自己完全埋在洞中,进行长时间冬眠。在洞底,它们会将自己周围的土整理得较为松散,便于它们呼吸空气。在美国一些较为温暖的地区,北美箱龟不会打那么深的洞,而是用落叶将自己埋起来。

龟类有很强的抗冻能力

耐低氧——还没出生就掌握的能力

绿海龟每次在水面充分换气后,能在水下停留5 小时,而一个经过训练的自由潜水者(不佩戴水肺)也只能在水下停留3 分钟。海龟每天95%左右的时间在水下度过,它们最深能下潜到海面以下1200 米,在那里,有它们最喜爱的水母。

海龟能在海水中长时间不换气的秘密是它们特殊的身体构造

海龟之所以能长时间在水底移动不换气,是因为它们的新陈代谢速度很慢。少数水栖龟类还能在水下冬眠,它们的口咽腔和泄殖腔附近富含毛细血管,可以利用水中的溶解氧进行非肺式呼吸。

海龟的移动速度很慢,每小时仅能游动2千米左右,和移动速度高达190 千米/时的旗鱼比起来,这个速度实在太慢。海龟在进行长时间潜水时,它们体内的血液会重新分配:一些能够耐受低氧的组织的血液开始分流到心脏、大脑和中枢神经系统,这样可以帮助它们利用有限的氧气保证重要组织器官的运作。棱皮龟(一种巨型海龟)的血液中含有非常丰富的血红蛋白,能帮助它们在血液中储存更多氧气。同时,棱皮龟肌肉中的氧合肌红蛋白也很多,这又大大提高了棱皮龟在体内储存和运输氧气的能力。

海龟的换气效率也很高,只需要呼吸几次,就能将肺部富含二氧化碳的气体完全交换成新鲜空气,换气效率和人类相当,远远超过鳄鱼、蜥蜴等其他爬行动物。

活性氧是动物有氧呼吸时产生的代谢废物之一,如果血液中积累了大量的活性氧,会对心肌细胞造成氧化损伤,影响心肌的收缩能力,从而对代谢造成严重后果。科学家发现鳄龟在含氧量10%的低氧环境下一段时间后,鳄龟血液中的活性氧依然能保持很低的浓度。

鳄龟等龟类动物在钻出蛋壳前就已经具备了耐受低氧的能力。鳄龟会将蛋产在水域附近的沙土中,并将蛋埋起来。湿润沙土的透气性并不是很好,这让鳄龟蛋里正在发育的鳄龟长期处于缺氧状态。哪怕在温度最适宜的环境下,鳄龟蛋也要经过60 天才能孵化,其间,它们细胞中的线粒体(细胞的“能量工厂”)必须学会在低氧条件下转化能量,鳄龟宝宝们才能活到破壳的那天。

龟类拥有各种不可思议的环境耐性,缺少食物、低温和缺氧都难不倒它们,难怪它们能熬过那次灭绝了恐龙的大天灾,一直生存到今天。

龟类祖先可以熬过导致恐龙灭绝的天灾并非偶然

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