研究人員在”類火星”的火山峰上發現小鼠木乃伊
一項研究在高海拔的安第斯火山上發現了木乃伊小鼠,揭示了哺乳動物可以在類似火星的極端條件下生存。這項發現挑戰了我們對脊椎動物生理極限的理解,並促使我們進一步研究這些小鼠的生存機制。
橫跨智利和阿根廷的普納-德-阿塔卡馬(Puna de Atacama)地區火山山峰貧瘠,風吹日曬,與火星表面極為相似,其特徵是大氣稀少,環境寒冷。這些山峰高度驚人,超過 6000 米,以前被認為不適合哺乳動物生存。然而,最近發表在《當代生物學》(Current Biology)雜誌上的一項研究提出了一個突破性的發現:在這些嚴酷的地形中發現了木乃伊小鼠,突破了脊椎動物在地球上生存的已知界限。
“我們的發現最令人驚訝的是,哺乳動物竟然可以在如此荒涼、類似火星的環境中生活在火山頂上,”資深作者、內布拉斯加大學林肯分校的生物學家傑伊-斯托爾茲(Jay Storz)說。 “訓練有素的登山者可以在一天的登頂嘗試中忍受如此極端的海拔高度,但小鼠實際上生活在這樣的海拔高度,這表明我們低估了小型哺乳動物的生理耐受力。 “
這張照片顯示的是一種名為 Phyllotis vaccarum 的鼠類。圖片來源:Marcial Quiroga-Carmona
斯托爾茲和他的同事在薩林火山山頂偶然發現了第一具小鼠木乃伊,他回憶說:”隨後,當我和我的登山夥伴開始搜索其餘的岩石時,我們在同一個山頂又發現了七具木乃伊。 “
他們開始在所有安第斯火山的山頂上進行系統性搜尋。到目前為止,他們已經搜索了 21 座火山山頂,包括 18 座海拔超過 6000 公尺的山頂。總之,他們在多座海拔超過 6000 公尺的火山頂上發現了 13 具小鼠木乃伊。在某些情況下,木乃伊還伴隨著許多其他小鼠的骨骼殘骸。
影片顯示在智利普拉爾火山(海拔 6233 公尺)山頂挖掘出 4 具木乃伊的地點。來源:Jay Storz
放射性碳定年法與基因分析
放射性碳定年法顯示,在兩座火山山頂發現的木乃伊小鼠最多只有幾十年的歷史。在第三個地點發現的木乃伊則更古老,估計最多有 350 年的歷史。對山頂木乃伊的基因分析表明,它們代表了一種名為Phyllotis vaccarum的葉耳鼠,而這種鼠類已知出現在該地區海拔較低的地方。
斯托爾茲說:”在這些冰凍、風蝕的火山山頂上發現小鼠木乃伊是一個巨大的驚喜。結合我們在其他高海拔安第斯火山山頂和側翼捕捉到的小鼠活體記錄,我們正在累積越來越多的證據,證明在極端海拔地區存在長期居住的小鼠族群。 “
這張照片顯示的是研究小組的一名成員在海拔 6893 公尺的 Ojos del Salado 山頂(智利-阿根廷,普納德阿塔卡馬)。圖片來源:Mario Pérez Mamani
探索高海拔哺乳動物生命的奧秘
這項發現現在提出了一些重要的問題,包括哺乳動物是如何在一個由岩石、冰和雪構成的貧瘠世界中生活的,那裡的氣溫從未超過冰點,氧氣含量大約只有海平面的一半。目前還不清楚小鼠為什麼會爬到這麼高的地方。據了解,500 多年前,印加人曾在安第斯山脈的一些山峰頂上用人和動物獻祭。不過,研究人員指出,火山頂上的木乃伊小鼠不可能是印加人運到那裡的,因為它們的年齡都不足以與印加人共存。
在正在進行的工作中,研究人員正在調查高海拔小鼠是否具有特殊的生理特徵,使它們能夠在低氧條件下生存並發揮作用。他們正在對從高海拔地區收集的圈養小鼠進行生理實驗,以找出答案。他們也將繼續在阿根廷、玻利維亞和智利的安第斯高山上對小型哺乳動物進行登山調查。
斯托爾茲說:”透過在安第斯山脈進行登山生物調查,我們不斷對極端高海拔環境的生態學有令人驚訝的新發現。 “
參考文獻:Jay F. Storz、Schuyler Liphardt、Marcial Quiroga-Carmona、Naim M. Bautista、Juan C. Opazo、Timothy B. Wheeler、Guillermo D’Elía和Jeffrey M. Good的《基因組學洞察阿塔卡馬火山山頂小鼠木乃伊之謎》,2023年10月23日,《當代生物學》。
DOI: 10.1016/j.cub.2023.08.081
編譯來源:ScitechDaily