形態(tài)特征
旅鼠是一種極普通、可愛的哺乳類的小動物,常年居住在北極,體形橢圓,旅鼠腿短,耳朵小,毛軟。除尾巴外,全身長10~18厘米。毛上層為淺灰色或淺紅褐色,(有時也會成橘紅色),下層顏色更淺,有的旅鼠在冬天時毛色變?yōu)槿?,有利于保護(hù)自己。1
主要分布挪威北部和亞歐大陸的高緯度針葉林,以根,嫩枝,青草和其他植物材為食,天敵有貓頭鷹、賊鷗、灰黑色海鷗、粗腿禿鷹、雪鸮、北極狐、黃鼠狼、北極熊等。
生活習(xí)性在北極苔原地區(qū),數(shù)量過多和食物缺乏導(dǎo)致大量的旅鼠快速遷徙。研究人員發(fā)現(xiàn),這種小動物能在一天內(nèi)遷徙10英里。對一些弱者來說,這種遷徙的速度太快,而一旦落后就會死亡。
旅鼠在春天時會由冬天時的干燥地區(qū)移往夏天的潮濕地區(qū),其數(shù)量約三~四年達(dá)到族群顛峰,在巔峰那年的夏末或秋季時會由高密度的地區(qū)遷往低密度的地區(qū)。1
繁衍生殖概述旅鼠從春到秋均可繁殖,繁殖力極強,妊娠期20~22天,一胎可產(chǎn)12仔,一年7~8胎,且其雌雄比例占約3:1,但在早春時的比例約1:1。雄性的染色體只有xy一種形式,但雌性有xx,x'x和x'y等三種型態(tài),其中x'y有較高的生殖潛能。
旅鼠的壽命通常不超過一年。活動領(lǐng)域方面,雄性約2000㎡,雌性約300㎡。旅鼠的成熟期,雄性為44天以上,而雌性為20~40天,若旅鼠在夏季時體重未達(dá)到20克時,他們在冬季時便會停止成長直到春天時,才性成熟。1
繁殖之謎旅鼠是世界上已知的所有動物中繁殖力最強的,它們一年能生7~8胎,每胎可生12個幼崽,而且只需20多天,幼崽即可成熟,并且開始生育。讓我們來計算一下它的繁殖能力:如果一對旅鼠從3月份開始生,假使它們一年中共生了 7胎,每胎12只,一共就是84只,這是它們的第二代,也就是兒子和女兒。再假設(shè)每胎都是6公6母,則為6對。20天后,第一胎的6對開始生育,每胎12只,一下子就可生出72只,一共可以生6胎,則為432只。40天后,第二胎的6對也投入了生育大軍,它們一共可以生 5胎,若每胎12只,則為360只。以此類推,那么,它們的孫子和孫女能有多少呢?一共可以有2160只。這是第三代。40天以后,第三代的第一胎共36對也開始繁殖了,它們的第一胎就可以生432只,共可生5胎,為2160只。還有第三代的第二胎到第七胎呢,所以第四代總數(shù)為15120只旅鼠。照這樣推算下去,第五代為90720只,第六代為326592只,第七代為653184只,第八代,也就是這一年的最后一批為559872只。從 3月份的兩只,到8月底9月初就會變成1647086只的龐大隊伍!就是由于氣候、疾病和天敵等原因中途死掉一半,也還有82萬只。密度竟能達(dá)到每公頃有250只之多。這堪稱旅鼠的一大奧秘。
暴露之謎當(dāng)旅鼠的數(shù)量急劇地膨脹,達(dá)到一定的密度,例如一公頃有幾百只之后,奇怪的現(xiàn)象就發(fā)生了:這時候,幾乎所有的旅鼠一下子都變得焦躁不安起來,它們東跑西顛,吵吵嚷嚷,且停止進(jìn)食,似乎是大難臨頭,世界末日就要到來似的。這時的旅鼠不再是膽小怕事,見人就跑,而是恰恰相反,在任何天敵面前它們都顯得勇敢異常,無所畏懼,具有明顯的挑釁性,有時甚至?xí)鲃舆M(jìn)攻,真是有點天不怕地不怕的樣子。更加難以解釋的是,這時候,連它們的膚色也會發(fā)生明顯的變化,由灰黑變成鮮艷的桔紅,使其變得特別突出。所有這些奇怪的現(xiàn)象加在一起,唯一可能而且合理的解釋是,它們?yōu)榱饲Х桨儆嫷匚堫^鷹、賊鷗、灰黑色海鷗、粗腿禿鷹、北極狐甚至北極熊等天敵的注意,以便多多地來吞食消耗它們,與自殺沒有什么區(qū)別。這就是旅鼠的第二大秘密。
死亡之謎當(dāng)旅鼠的數(shù)量實在太多,而天敵數(shù)量總是有限,無論怎樣地暴露自己都收效甚微。因此它們會顯示出一種非常強烈的遷移意識,聚集在一起,漸漸地形成大群,開始時似乎沒有什么方向和目標(biāo),到處亂竄,就像是出發(fā)之前的亂忙,正在準(zhǔn)備似的。但是后來,不知道是誰下了命令,也不知誰帶頭,它們卻忽然朝著同一個方向,浩浩蕩蕩地出發(fā)了。往往是白天休整進(jìn)食,晚上摸黑前進(jìn),沿途不斷有老鼠加入,而隊伍會愈來愈大,常常達(dá)數(shù)百萬只,逢山過山,遇水涉水,勇往直前,前赴后繼,沿著一條筆直的路線奮勇前進(jìn),決不繞道,更不停止,一直奔到大海,仍然毫無懼色,紛紛地跳將下去,直到被洶涌澎湃的波濤所吞沒,全軍覆沒為止。這就是旅鼠的第三大奧秘。
網(wǎng)上流行一篇署名“桑內(nèi)斯”的“美文”《浩蕩祭大?!几八劳鲋s》,轉(zhuǎn)自《讀者》2005年第15期,據(jù)說是一位挪威癌癥病人在追隨旅鼠奔向死亡的旅途中,頓悟了生命的真諦:無須畏懼死亡,因為生和死都是生命的一部分。但從內(nèi)容和文筆看,不像是翻譯作品,當(dāng)是某個國內(nèi)作家的假冒之作,里面繪聲繪色地描繪自己跟蹤目睹數(shù)百萬只旅鼠為了物種的利益,在浩浩蕩蕩的長途跋涉之后集體跳海自殺的場面,其實是從國內(nèi)介紹“旅鼠之謎”的科普文章改編而來。
傳說,當(dāng)旅鼠數(shù)量達(dá)到頂峰時,它們就會自發(fā)地集體遷移,奔赴大海自殺,只留下少數(shù)同類留守并擔(dān)當(dāng)起傳宗接代的神圣任務(wù)。迪斯尼在1958年拍攝的記錄片《白色荒野》中,就記錄了旅鼠成群結(jié)隊地遷徙、最終跳海自殺的場面,配上了非常煽情的解說。這部奧斯卡獲獎影片影響深遠(yuǎn),使旅鼠奔赴死亡之約的動人傳說在西方家喻戶曉。
不過那部記錄片的場面是偽造出來的。那部影片是在加拿大的阿爾伯達(dá)省拍攝的,那個地區(qū)并不產(chǎn)旅鼠。攝影組到北極地區(qū)向因紐特小孩買了幾十只旅鼠,讓它們在一個覆蓋著雪的轉(zhuǎn)盤上奔跑,從各個角度拍攝,剪輯后就出現(xiàn)了成千上萬只旅鼠大遷移的情景。之后,攝影組把這些旅鼠帶到懸崖上,希望拍攝它們跳到懸崖下的河中淹死的場面。不料旅鼠卻不愿往下跳,在等了兩天之后,不耐煩的攝影組把這些旅鼠趕下了懸崖,人為制造了跳海自殺。
旅鼠的數(shù)量為什么會出現(xiàn)周期性的變化,是一個還沒有定論的生物學(xué)課題,可能與天敵、食物、氣候、季節(jié)等因素有關(guān)系。例如,一個很明顯的但還未得到證實的解釋是,旅鼠數(shù)量的劇增破壞了植被,出現(xiàn)食物匱乏,導(dǎo)致大批旅鼠被餓死。然后植被開始回復(fù),出現(xiàn)了新一輪的循環(huán)。實際上這并非旅鼠特有的現(xiàn)象,在嚴(yán)酷條件下生存的其他一些小動物,其種群數(shù)量也會出現(xiàn)類似的周期性變化。
雖然對這個問題的答案有不同的看法,但是專家們在這一點是一致的:旅鼠不會集體自殺。在旅鼠數(shù)量劇增,當(dāng)?shù)氐氖澄镒兊孟∩贂r,旅鼠和其他動物一樣,會向其他地方擴散。人們觀察到,在挪威山區(qū),山上的旅鼠向山谷擴散,有一部分會逐漸到了湖邊和海邊,在那里安置下來。但隨著后來者越來越多,有些就會試圖游到對岸去,有的就被淹死了。這可能就是旅鼠集體自殺的神話的源頭。
近年來也有些專家試圖從旅鼠自身的變化解釋其數(shù)量減少之謎。例如,隨著鼠口密度的增大,旅鼠彼此之間出現(xiàn)了更多的社會交流和壓力,導(dǎo)致體內(nèi)激素水平出現(xiàn)變化,從而使其繁殖力下降,變得更有攻擊性。在群體密度過大時,旅鼠的反應(yīng)不是犧牲自己,而是更傾向于攻擊其他旅鼠,乃至出現(xiàn)自相殘殺。
旅鼠奔赴死亡之約的神話不會像旅鼠從天而降的神話那樣輕易消失。不管專家們?nèi)绾纬吻?,這個神話會一直被當(dāng)成一個科學(xué)事實、做為一個有教育意義的自然奇觀流傳下去。畢竟,對許多人來說,一個美麗的謊言勝過冷酷的事實。2
北極旅鼠警覺地注視周圍的動靜旅鼠是一種極普通、可愛的小動物,常年居住在北極,體形橢圓,四肢短小,比普通老鼠要小一些,最大可長到15厘米,尾巴粗短,耳朵很小,兩眼閃著膽怯的光芒,但當(dāng)被逼得走投無路時,它也會勃然大怒,奮力反擊。愛斯基摩人稱其為來自天空的動物,而斯堪的納維亞的農(nóng)民則直接稱之為“天鼠”。這是因為,在特定的年頭,它們的數(shù)量會大增,就像是天兵天將,突然而至似的。
旅鼠雖為哺乳動物,但其繁殖能力是很強的。在北極的3月份,當(dāng)北極狐為求偶而發(fā)出的粗啞尖叫聲打破了寧靜的苔原帶時,旅鼠早已產(chǎn)下了第一窩仔,并在雪下忙于撫養(yǎng)其新生的子女。趕上好年頭,一只母旅鼠一年可生產(chǎn)6~7窩,新生的小旅鼠出生后20~30天便可交配(最高的記錄是出生后14天便可交配),經(jīng)20天的妊娠期,即可生下一窩小旅鼠,每窩可生12個,據(jù)此速度,一只母鼠一年可生成千上萬只后代,確實令人驚嘆不已!
與高度繁殖力相適應(yīng),旅鼠為了補充繁殖時所消耗的能量,它的食量驚人,一頓可吃相當(dāng)于自身重量兩倍的食物,而且食性廣,草根、草莖和苔蘚之類幾乎所有的北極植物均在其食譜之列,它一年可吃45公斤的食物,因此,人們戲稱旅鼠為“肥胖忙碌的收割機”。
旅鼠的天敵頗多,像貓頭鷹、賊鷗、雪鶚、北極狐、北極熊等均以旅鼠為食。一對雪鶚和它們的子女一天就可吃掉100只旅鼠。甚至于草食性的馴鹿,也會對旅鼠大開殺戒,用蹄將其踩死,然后吃掉,也算得上改善一下生活了。
最使人們感興趣的還是旅鼠及其天敵具有周期性的數(shù)量波動。每隔3~4年,旅鼠數(shù)量會劇增,并且通常僅持續(xù)一年的時間便開始下降。調(diào)查結(jié)果證明,有些年份在北極狐的胃中可發(fā)現(xiàn)整窩旅鼠,說明北極狐是從雪下將旅鼠挖出來的。旅鼠數(shù)量的增加,給北極狐的繁殖提供了絕好的條件,這時100%苔原地區(qū)的狐貍洞都有北極狐居住,每窩平均產(chǎn)仔8只;當(dāng)旅鼠數(shù)量降低后,北極狐食物來源嚴(yán)重不足,不得不以營養(yǎng)價值低的食物為食,雌狐體質(zhì)下降,不懷孕,即使懷孕,生出的幼狐體弱多病,不久便會死亡。這樣,連續(xù)1~2年的時間,北極狐的數(shù)量便會急劇降低。雪鶚主食旅鼠,情況也是如此,當(dāng)旅鼠數(shù)量增加時,雪鶚的數(shù)量也會隨之增加,而當(dāng)旅鼠數(shù)量降低后,大量的雪鶚由于饑餓,被迫南遷。因此,在北美,每隔3~4年都可見到這種雪鶚的大量遷入,而在兩次遷入之間,很少見到雪鶚。
毛色變成桔紅色在平常年份,旅鼠只進(jìn)行少量繁殖,使其數(shù)量稍有增加,甚至保持不變。只有到了豐年,當(dāng)氣候適宜和食物充足時,才會齊心合力地大量繁殖,使其數(shù)量急劇增加,一旦達(dá)到一定密度,例如1公頃有幾百只之后,奇怪的現(xiàn)象便發(fā)生了:這時候,幾乎所有旅鼠突然都變得焦躁不安起來,它們東跑西顛,吵吵嚷嚷且永無休止,它們停止進(jìn)食,似乎是大難臨頭,世界末日就要來臨。這時它們便一反常態(tài),不再是膽小怕事,見人就跑,而是恰恰相反,在任何天敵面前都面不改色,無所畏懼,有時甚至?xí)鲃舆M(jìn)攻,真有點天不怕地不怕的樣子。更加不可思議的是,連它們的毛色也發(fā)生了明顯的變化,由便于隱蔽的灰黑變成目標(biāo)明顯的桔紅,以便吸引天敵的注意,來更多地吞食和消耗它們。與此同時,還顯出一種強烈的遷徙意識,紛紛聚在一起,形成大群。先是到處亂竄,像是出發(fā)前的忙亂,接著不知由誰一聲令下,則會沿著一定方向進(jìn)發(fā),星夜兼程,狂奔而去,而大海又總是它們最終的歸宿。有趣的是,當(dāng)它們進(jìn)行這種死亡大遷移時,總會留下少數(shù)同類看家,并擔(dān)當(dāng)起傳宗接代的神圣任務(wù),使其不至于絕種。這一切,看上去似乎都是經(jīng)過深思熟慮,周密安排好的。2
死亡遷移簡介在所有的北極動物中,小小的旅鼠也許是最為神秘莫測,令人費解的了。在其諸多的奧秘當(dāng)中,最令人莫名其妙的則是所謂的“死亡大遷移”。
據(jù)記載,早在1868年,人們已注意到了一種奇怪的現(xiàn)象:這年春天,晴空萬里,陽光燦爛,一艘滿載旅客的航船行駛在碧波蕩漾的海面上,突然,人們發(fā)現(xiàn)在遠(yuǎn)離挪威海岸線的海中,有一大片東西在蠕動。原來是一大批旅鼠在海中游泳,一群接著一群從海岸邊一直向海中游來,游在前面的,當(dāng)體力用盡后,便溺死海中,緊隨其后的旅鼠仍奮不顧身,繼續(xù)前進(jìn),直到溺死為止。事后,海面上漂浮著數(shù)以萬計溺死旅鼠的尸體。
時至今日,這種現(xiàn)象仍屢有發(fā)生。
解釋一至于旅鼠為什么會集體自殺,科學(xué)家們雖然進(jìn)行了大量的觀察和研究,卻仍然眾說紛紜,莫衷一是,提不出一個令人信服的解釋來。有人認(rèn)為,旅鼠的集體自殺,可能與它們的高度繁殖能力有關(guān)。旅鼠喜獨居,好爭吵,當(dāng)其種群數(shù)量太高時,它們會變得異常興奮和煩躁不安,這時,它們便會在雪下洞穴中吱吱亂叫,東奔西跑,打架鬧事。因此有人認(rèn)為,由于其繁殖力過強,旅鼠得不到充足的食物和生存空間,只好奔走它鄉(xiāng)。值得一提的是,旅鼠的分布極廣,除北歐以外,在美洲西北部、俄羅斯南部草原、一直到蒙古一帶均有其分布,但只有北歐挪威的旅鼠有周期性的集體跳海自殺行為。因此,有的生物學(xué)家進(jìn)一步解釋說,在數(shù)萬年前,挪威海和北海比現(xiàn)在要窄得多,那時,旅鼠完全可以游到大海彼岸,長此以往,世代相傳,形成了一種遺傳本能。然而,由于地殼的運動,目前的挪威海和北海已今非昔比,比過去要寬得多,但旅鼠的遺傳本能仍然在起作用,因此,旅鼠照樣遷移,最后被溺死海中,演出了一幕幕旅鼠集體自殺的悲劇。
但是,這一學(xué)說存在嚴(yán)重的不足。因為旅鼠是嚙齒類動物,它幾乎以北極所有的植物為食,而且即使達(dá)到每公頃250只的密度也是地廣鼠稀,所以旅鼠的遷移并非因為得不到足夠的食物和生存空間。更加有說服力的是,旅鼠在遷移過程中即使遇到食物豐富,地域?qū)拸V的地區(qū)也決不停留。況且,旅鼠也遷入巴倫支海和沿北冰洋北上,若按上述觀點,許多年前巴倫支海北部理應(yīng)有陸地,否則,旅鼠又為何北遷呢?對此,前蘇聯(lián)的科學(xué)家又提出了新的解釋,在10000年以前,地球正處在寒冷的冰期,北冰洋的洋面上結(jié)成了厚厚的一層冰,風(fēng)和飛鳥分別把大量的沙土和植物的種子帶到冰面,因此,每逢夏季,這里仍是草木青青,旅鼠完全可能在此生存。只是由于后來氣候變化,才導(dǎo)致原來冰塊的消失,而如今向北跳入巴倫支海的旅鼠,正是為了尋找昔日的居住地。這一解釋雖然有道理,但缺乏充足的證據(jù),因此仍不盡如人意。
解釋二另外一種學(xué)說則認(rèn)為,由于種群數(shù)量的增加,導(dǎo)致旅鼠活動過度(緊張不安,東奔西跑)和社群壓力增加,結(jié)果旅鼠的腎上腺增大,神經(jīng)高度緊張,顯得焦躁不安起來,而且運動的欲望十分強烈,于是便開始分散和遷移,有些企圖橫渡江河湖泊和大海,盡管旅鼠善于游泳,但終因體力不支而被溺死,有些剛跑到食物稀少的邊緣地區(qū),忍饑挨餓,旺盛的性欲隨之下降,于是種群數(shù)量開始大規(guī)模降低。不過,此學(xué)說也有一定的缺陷,因為高密度的后果往往不會馬上在當(dāng)代就出現(xiàn),而是在下一代才受影響??傊P(guān)于旅鼠集體自殺的問題,有外部環(huán)境條件的影響,也有旅鼠自身生理上、行為上,甚至遺傳上的因素,面對如此復(fù)雜的問題,還有許多研究工作要做,只有這樣,才能逐步揭開旅鼠集體自殺之謎。
另外,研究旅鼠生命周期的科學(xué)家還發(fā)現(xiàn),在其數(shù)量急劇增加的時期,旅鼠體內(nèi)的化學(xué)過程和內(nèi)分泌系統(tǒng)同時也發(fā)生變化。有人認(rèn)為,這些變化可能正是生物體內(nèi)控制其種群數(shù)量的開關(guān),當(dāng)其數(shù)量達(dá)到一定程度時,就會促使該種群大量的集體死亡。但旅鼠到底是集體自殺,還是在遷移過程中誤入歧途,墜入大海而溺死,至今仍然看法不一,這一直是生物界中一大難解之謎。
解釋三旅鼠是北極草原上的老大,它們的生育速度實在太快了,一胎最多可以生20只。20天就可以成熟。一對鼠男女如果從春天開始致力于生育大計,到秋天就會制造出幾十萬個后代。每隔三到四年,旅鼠的數(shù)量就會大到把草原上可食之物全部吃光的程度。這時,它們得考慮子孫后代的事了,如何消除過剩的數(shù)量呢?死亡!主動的死亡是最好的方式。
這時,旅鼠搖身一變,顏色從原來的灰黑色忽然變成鮮艷的橘紅色,暴露出自己的所在,引來天敵為自己舉行腹葬。但是狐貍們、貓頭鷹們怎么努力也吃不光所有的旅鼠。
于是旅鼠們集合起來,幾十萬只、幾百萬只成群結(jié)隊地開始了一生中最悲壯的旅行。它們鋪天蓋地地向大海擁去,前面的旅鼠逢水架橋,以肉體填平小河、池塘,后面的旅鼠踏過同類的尸體繼續(xù)前進(jìn)。大軍所到之處,植物統(tǒng)統(tǒng)被吃得精光,草地變成荒原,它們的死亡隊伍來到海邊之后,幾百萬只旅鼠抱在一起,像座小山似的在水里翻滾……
旅鼠名字的由來,就是因為這種死亡之旅。美國的皮特克用營養(yǎng)恢復(fù)學(xué)說來解釋旅鼠的自殺:當(dāng)鼠類數(shù)量達(dá)到高峰時,植被因遭到過度啃食而被破壞,食物不足,隱蔽條件惡化,于是,它們只好除了留下少數(shù)以繁衍后代之外,統(tǒng)統(tǒng)去死。等到植物恢復(fù)時,它們的數(shù)量再節(jié)節(jié)攀升。2
自殺之謎北半球高緯度地區(qū)主要是北極凍土地帶,那里生活著一種名為旅鼠的嚙齒動物,它的種群數(shù)量呈周期性循環(huán),激增到一定數(shù)目便莫名其妙地急劇減少。近一個世紀(jì)以來,這一神秘現(xiàn)象一直困擾著生物學(xué)界,存在著旅鼠定期進(jìn)行“集體自殺”之說。歐洲一個三人生物學(xué)家小組稱,他們經(jīng)過長達(dá)15年的實地觀測研究查明,旅鼠的四大天敵才是決定其種群數(shù)量變化的決定因素。
“四大天敵”影響興衰
在北極地區(qū)格陵蘭島東北部、面積約75平方公里的卡魯普河流域,芬蘭赫爾辛基大學(xué)的奧利維爾·吉爾格和伊爾卡·漢斯基以及德國弗賴堡大學(xué)的伯諾伊特·西特勒組成的科學(xué)家小組進(jìn)行了長達(dá)15年的實地觀察,收集到了大量旅鼠及其天敵的相關(guān)寶貴數(shù)據(jù)。
三位科學(xué)家最近在美國《科學(xué)》雜志上撰文報告了他們的這一研究成果。研究稱,旅鼠的數(shù)量確實呈現(xiàn)出一種規(guī)律性的變化:異常瘋狂的激增之后緊跟著就是迅速的大幅度減少。這一現(xiàn)象并不像“旅鼠集體自殺”說得那樣簡單,“真相要復(fù)雜得多”。
科學(xué)家們研究發(fā)現(xiàn),旅鼠的種群數(shù)量規(guī)律性地消長與其四種天敵的“組合作用”有著密切關(guān)系:白鼬、北極狐、雪梟及一種名為長尾賊鷗的海鳥。旅鼠貌似田鼠,一向是這“四大天敵”的美味。
旅鼠及田鼠等近親同類的數(shù)量可以突然增加到正常數(shù)量的100倍甚至1000倍。旅鼠數(shù)量激增,相應(yīng)也會導(dǎo)致各種天敵數(shù)量的暴漲。捕食旅鼠的天敵們饑腸轆轆時有如此美餐享用不盡,自然“樂不可支”地“努力加餐飯”,于是數(shù)量也便驚人上升,隨后更要瘋狂掠食旅鼠,以至于幾近高峰的旅鼠數(shù)量開始戲劇性地銳減。旅鼠數(shù)量下降,天敵們無法繼續(xù)覓得足夠的食物,數(shù)量也開始暴減。如此循環(huán),周而復(fù)始。
其實,自然界中生物鏈上“捕食者”與“被捕食者”之間這種類似的數(shù)量循環(huán)對于生物學(xué)家來說再熟悉不過了,這種循環(huán)是自然界中生物種群保持“動態(tài)平衡”的一個生存法則。但有趣的是,在旅鼠這一個例中,這種周而復(fù)始的循環(huán)仿佛就像上了鬧鐘,每次都十分準(zhǔn)時地上演一個個回合的生死較量。
白鼬扮演“關(guān)鍵角色”
旅鼠的“繁榮-蕭條”循環(huán)以4年為周期。值得注意的是,在這個循環(huán)鏈條中,白鼬是一個“關(guān)鍵角色”。在四大天敵中,白鼬是唯一一個只以旅鼠為食物來源的捕食者,與白鼬的“專一”相比,其它三大天敵均為“多面手”,它們會“大吃特吃”旅鼠,但同時還有其它可供選擇的一些食物來源。
格陵蘭夏季幾乎“永無止境”的白晝大大增加了科學(xué)家們對獵食者的觀察時間。北極廣闊的苔原,也使得對旅鼠的觀察和計數(shù)變得相對容易??茖W(xué)家們觀察發(fā)現(xiàn):苔原為旅鼠提供了大量可食植物,沙土又可以方便地挖洞筑穴。旅鼠數(shù)量開始增多時,以旅鼠為食的白鼬也會相應(yīng)增多,白鼬堪稱捕食旅鼠的“專家”。但由于旅鼠繁殖能力超強,所以白鼬增長速度遠(yuǎn)不及旅鼠,于是旅鼠數(shù)目逐漸超出了白鼬的捕食能力,這時,其它三大天敵也會加入捕食隊伍。據(jù)說,一對雪鸮及它們的子女在一天之內(nèi)可以把50對旅鼠帶回巢中盡情享用。
四大天敵的圍攻之下,旅鼠數(shù)量開始大幅度減少,白鼬的數(shù)量也會相應(yīng)減少。但白鼬的減少過程有一個時間上的“延遲”,大約1年之后,白鼬體會到旅鼠減少帶來的“切膚之痛”,但為時已晚,僅以旅鼠為食的白鼬數(shù)量開始驟減。在科學(xué)家們的統(tǒng)計數(shù)據(jù)中,白鼬種群的數(shù)量成了深入理解旅鼠循環(huán)的關(guān)鍵線索。相比之下,“多面手”們則比白鼬“從容”得多,雖然也會受到波及,但它們可以很快地把獵食目標(biāo)轉(zhuǎn)移到其它動物上。
在數(shù)據(jù)分析過程中,依據(jù)“捕食者”的行為模式,科學(xué)家們建立了一個“捕食者——被捕食者”分析模型,結(jié)果利用各種群數(shù)量可以粗略地推算出旅鼠的“4年周期”,與現(xiàn)實的經(jīng)驗數(shù)據(jù)基本一致??茖W(xué)家們介紹說,在觀察過程中,沒有任何跡象表明,食物來源及生活空間大小對旅鼠種群數(shù)量會產(chǎn)生影響,所以他們的模型中“也沒有必要考慮這兩個因素”。
吉爾格說:“旅鼠數(shù)量呈現(xiàn)周期性循環(huán),近一個世紀(jì)來,這個問題一直沒能得出一個定論。這已經(jīng)成了一個非常非常熱門的問題,也是種群生態(tài)學(xué)領(lǐng)域研究最為集中的一個問題?!?/p>
美國賓夕法尼亞州立大學(xué)種群生態(tài)學(xué)家彼得·哈德森說,類似旅鼠這樣的循環(huán)在鳥類、昆蟲和山貓等大型哺乳動物中也有發(fā)生。他對歐洲三位科學(xué)家的研究結(jié)果贊譽有加,稱這是自然界反映出基礎(chǔ)理論預(yù)測的少數(shù)例子之一,并認(rèn)為將來一定會被列入生物學(xué)教科書中。2