與其曾祖母相比,雌性北美紅松鼠的繁殖期大約提前了18天。這是這種生活在加拿大南部育空地區的小動物對全球變暖做出的迅速反應,也是一種十分罕見的遺傳變異現象。
北美紅松鼠,生活在北美地區的最小的樹棲松鼠,從鼻子到尾巴尖的長度僅為28-86厘米,體重僅155-279克。成年北美紅松鼠背部的毛色呈橄欖色,腹部有白帶,體側具黑條紋。隨季節和地理環境的變化,紅松鼠的毛色會有所變化。最與眾不同的是,北美紅松鼠有一雙白眼圈。北美紅松鼠主要分布在美國阿拉斯加州和中西部以及加拿大南部的針葉樹林、松葉和闊葉混合林中。
北美紅松鼠以昆蟲、鳥蛋、老鼠、野兔仔、帶甜味的楓樹漿、蘑菇等為食,它們甚至采摘一些可以使人致死的有毒蘑菇品種。紅松鼠一般將采集到的蘑菇風干,然后儲藏在樹杈上的草窩中作為食物享用。此外,它們還喜歡采集松果。一只紅松鼠在一個夏季里可以采集多達16000個松果。它把松果從樹枝上摘下來,然后堆放到自己領地(一只紅松鼠的領地大約是4000平方米)中心的“儲藏庫”里,作為冬季的食物儲存起來。
所謂“儲藏庫”,實際上就是一個松果堆,往往建在一個大垛子之下,這是在同一地點、由好幾代紅松鼠遺留下的松果碎屑堆積而成的一個很大的垛子。紅松鼠先在垛子里挖一個洞,然后把松果放進去以保持其潮濕和涼爽,因為松果如果變干了,里面的松籽就會掉出來,而拾揀松籽可不是紅松鼠所善長的。
生物學教授伯汀多年來跟蹤研究生活在加拿大南部育空地區的北美紅松鼠。他找到的最大松果堆的高度超過1米。他曾經打算將一個松果堆里的所有長度在5-8厘米的云杉球果收集起來,但是在裝了好幾麻袋后,他就放棄了這個想法,因為云杉球果被紅松鼠源源不斷地運來,似乎取之不盡。他發現,如果收成好的話,一只紅松鼠在一個季節里可以收集到足夠它食用兩三年的松果。在冬季,紅松鼠大約每天要消耗40-50個松果。如果一個地區有一個數量達到每平方公里700只的紅松鼠種群的話,那么在每個松果堆中的60%-80%的松果都將被吃掉。
即便如此,紅松鼠仍然不時感到食物匱乏的壓力,原因是它們瘋狂繁殖,并且繁殖期提前。北美紅松鼠為什么提前進入繁殖期?
雌性紅松鼠在冬末進行交配,屆時它們會允許雄性紅松鼠在其領地內待上一天。交配發生于松果成熟前6個月,因此此時雌鼠們會食用許多還未長成松果的松果芽。有證據顯示,正是由于攝入了這些帶植物荷爾蒙的松果芽,導致了雌鼠生育能力瘋狂增長。
紅松鼠是北美北部森林中唯一食用松果的動物,所以對它們來說。只須防止同類來爭奪食物就行了。不過一旦發生食物爭奪戰,森林里可就相當熱鬧了,正如環境局在其網頁上描述的那樣:“當一根樹枝折斷的巨大聲響回蕩在某只紅松鼠的領地時,可能一場領地防御戰就開始了。領地主人強烈地顫動身體并搖動尾巴,同時還發出一連串具有挑釁意義的高亢的‘CHUCK-CHUCK的叫聲;如果入侵者繼續靠近,領地主人就會發出更加憤怒的聲音,而且不停地跳竄,身體顫動更加強烈,表現出明顯的攻擊性;如果入侵者已經逼近,領地主人就會毫不客氣地用行動驅逐它們……到最后,這場戰爭可能就演變成純粹的相向嚎叫的聲音大戰了?!?/p>
當幼仔長大到可以獨立生活時,雌鼠們喋喋不休的叫聲停止了,它們自己也從領地消失了。這一空白時段一度令生物學家感到困惑,后來他們才發現,這些失蹤的母鼠其實是遷移到了附近的森林里,而它們這樣做的唯一目的就是為了把以前儲存的松果堆留給自己的后代。雌性北美紅松鼠的這種行為被科學家們解釋為一種“親體關懷”,因為幼鼠沒有能力和成年鼠爭奪松果堆,而離開出生地外出尋找食物又很可能被捕食者獵殺,因此,對于母鼠來說,將松果堆留給后代是保證其家族繁衍的最佳方式。
伯汀領導的小組在經過長達10年的研究之后,最近公布了一個令人關注的數據:在加拿大育空地區,雌性北美紅松鼠的繁殖期比它們的曾祖母時代提早了18天。這個數據意味著,每一代紅松鼠的繁殖期平均提早了6天,而原因則是,與過去30年相比,該地區的春季溫度大約增加了4攝氏度。
在對664只雌性紅松鼠進行跟蹤監測和對其中325只進行終生監測后,研究者發現,在育空地區,自然選擇在紅松鼠身上清晰并迅速地進行著:在同一繁殖季節出生的紅松鼠中,出生較早的紅松鼠幼仔顯得更健壯,而且在搶占地盤的時節來臨時,它們在對上一個冬天因一些成年紅松鼠死亡而留下的空白區域進行的爭奪中,面臨的競爭更少。
人們通常認為進化是一種緩慢的、循序漸進的過程,而北美紅松鼠的例子則表明,在全球變暖的情況下,動物可以做出迅速反應,通過自身的遺傳變異以適應變化的環境。
科學家目前還不清楚的是,北極圈內的其他動植物的進化是否也能跟得上全球氣候變暖的速度。也許有著高度遺傳變異性和短暫生命周期的北美紅松鼠只是一個特例,而那些壽命較長、繁殖較慢的物種比如北極熊,則可能很難適應全球變暖的趨勢。