凛冬将至,森林里的小动物们各有各的生存绝招。有的囤粮,有的冬眠,有的换上一身厚毛。但日本北海道有一种小动物,它的过冬方式听起来有点“自相矛盾”:天气越冷,它的脑子越小,鼻子却越长越大。
这听起来像某种奇幻设定,但它是真实发生在长爪鼩鼱(Sorex unguiculatus)身上的生理变化。东洋大学的哺乳动物学家池田优吾(Yugo Ikeda)和同事在一次研究中意外发现了这个现象,并将其称为“反向德内尔现象”(reverse Dehnel's phenomenon)。相关论文发表于2026年8月19日的《英国皇家学会学报B刊》(Proceedings of the Royal Society B)。
冬天缩脑,本是已知的生存策略
先说说科学家原本知道的那件事。
鼩鼱是一种体型小巧、新陈代谢极快的小型哺乳动物。为了在食物稀缺的寒冬里活下去,它们演化出了一套相当极端的节能方案:在冬季来临时,主动缩减身体里耗能最凶的器官——大脑和头骨。
这就是动物学界著名的“德内尔现象”(Dehnel's phenomenon),最早由波兰动物学家奥古斯特·德内尔(August Dehnel)在1949年描述。简单来说,这个现象指的是鼩鼱在冬天会经历大脑组织萎缩、头骨缩小、体内器官质量下降等一系列变化。别小看这个“缩水”过程,大脑是全身最耗能的器官之一,把它缩小一点,就能省下可观的能量开销。在热量摄入极度有限的冬天,省下的每一分能量,都可能意味着能不能活到明年春天。
过去的研究已经确认,欧洲的一些鼩鼱、鼬、田鼠和鼹鼠都会出现类似的季节性变化。但科学界一直有一个未解之谜:欧洲以外的鼩鼱,会不会也有同样的操作?尤其是东亚东北部,比如日本北海道这种冬季大雪封山、环境极端严酷的地方,当地的小型哺乳动物是否演化出了类似的适应机制?
为了回答这个问题,池田优吾和同事们把目光投向了北海道的一种本土物种——长爪鼩鼱。
136个头骨,发现一个“不对劲”的地方
搞科研的人都知道,想弄清一种动物在漫长岁月里怎么变化,最好的办法之一就是去博物馆翻标本。
研究团队仔细测量了136个长爪鼩鼱头骨标本的尺寸。这些标本来自北海道,采集时间横跨1948年至1988年,前后40年。时间跨度虽然大,但对研究季节性变化来说,这些标本恰好提供了珍贵的历史样本——它们记录了在自然条件下、不同季节被捕获的鼩鼱头骨的真实形态。
团队给每个头骨拍了照片,然后用专业软件测量了头骨上几十个关键解剖位点的数据。做完这些之后,他们把测得的头骨尺寸和标本被采集的季节逐一对照。
结果,他们首先看到了预期中的现象:冬季捕获的标本,其脑颅(braincase)确实比夏季的小,这符合德内尔现象的经典描述。
但接下来,一个“不对劲”的细节出现了。
“随着数据分析的深入,我们意识到有些地方不太对劲。”池田优吾在接受采访时回忆道。
这个“不对劲”的地方,就在鼩鼱的吻部——也就是我们俗称的鼻子。
反常的数据:冬天鼻子变大,春天又缩回去
数据显示,在冬季月份里,长爪鼩鼱的吻部高度比夏季增加了7%,宽度增加了6%,分别达到了2.43毫米和2.19毫米。而等到春天来临,鼻子又会缩回原来的大小。
这个发现和已知的冬季模式完全相反。已知的规律是:冬天来了,鼩鼱的脑子缩小、头骨收缩,能缩的都缩了。可现在,鼻子却在冬天逆势膨胀。
“这完全不符合传统剧本。”池田优吾如此形容。
想象一下这个画面:一只鼩鼱,冬天顶着稍微变大的鼻子,里面却是一个缩小的脑子。这画面多少有点奇怪,但从生物学角度看,它可能恰恰是解决问题的关键。
团队将这一发现称为“反向德内尔现象”。池田优吾表示,这个结果“完全出乎意料,并以最棒的方式打了我们一个措手不及”。
鼻子变大,可能是给脑子装了个“暖气”
一个自然而然的问题是:为什么其他部位都在收缩省能,鼻子却要反其道而行之?
研究团队提出了几个假设,其中一个尤其有意思。
鼩鼱是体型极小的恒温动物,体热散失快,对寒冷极度敏感。冬天它们必须外出觅食,而呼吸时吸入的冷空气会直接冲击头部,尤其是大脑。假如冬天鼻子变大,鼻腔内部的空间就会更宽敞,从而容纳更丰富的血管网络。
“当鼩鼱吸入冰冷的空气时,这个血管网络可以高效地温暖空气,然后再让它到达那个在冬天已经缩小的脆弱大脑。”池田优吾解释说。
换句话说,变大的鼻子可能相当于一个“预热器”。它确保鼩鼱在寒冷环境中吸入的空气不会太冷,从而保护大脑的温度稳定,让鼩鼱在顶着一个“缩水”脑袋的情况下依然能保持清醒的思考和灵敏的反应。
毕竟,冬天出门找吃的,脑子不在线可不行。
鼻子变大,还可能让嗅觉更灵敏
除了给大脑“供暖”,更大的鼻子还有另一个潜在的好处:嗅觉增强。
鼩鼱的视力并不出色,嗅觉是它们感知世界、寻找猎物、识别同类的重要工具。如果鼻腔内部组织的表面积增大,那么嗅觉感受器可以接触到的气味分子就更多,气味搜集效率自然也会提高。
冬天食物稀缺,每一只猎物、每一颗种子都弥足珍贵。一个嗅觉更灵敏的鼻子,可能意味着在积雪之下捕捉到更多食物信号的机会。从这个角度看,鼻子变大不仅是物理上的防御机制,也是感官层面的“效能升级”。
这个发现为什么重要?
从表面上看,这只是一个关于“鼻子变大”的发现。但它真正的价值,在于改变了科学家对一种极端适应策略的理解。
在此之前,德内尔现象被看作是一套整体的节能策略:冬天来了,身体全面“降级”,以最小的能耗捱过最艰难的季节。但长爪鼩鼱的鼻子却展现了一个完全不同的方向:在某些关键部位,身体选择不降级,甚至升级。
这说明,鼩鼱在冬天的身体变化,不是一个简单的“统一收缩”过程,而是不同器官各有策略的精准调节——该省的地方省,该保的地方保,甚至该加强的地方还要加强。
这个发现也提醒科学家们,德内尔现象或许比人们原本以为的要复杂得多。“它并不只是简单地缩小身体来节省能量。”一位参与研究的学者表示,这种季节性重塑可能涉及更精细的权衡。
尚未解决的疑问
目前,研究团队提出的“暖气”和“嗅觉增强”都还只是假说,尚未有直接证据能够证明这些功能上的推测。长爪鼩鼱鼻子中血管网络的详细组织结构,以及它在真实环境中的空气加热效果,都需要后续更深入的研究来验证。
还有一个有趣的问题是:欧洲的鼩鼱是否也会在冬天出现类似的变化?此前的研究中,鼻子增大这个细节为何没有被注意到?是因为欧洲物种没有这种现象,还是因为过去的研究没有把吻部尺寸纳入测量范围?这些问题目前还没有答案。
科学探索往往就是这样:你以为已经看清了全貌,结果一个细节冒出来,又把整个画面刷新了一遍。池田优吾和他的团队最初只是打算验证德内尔现象在东亚存在与否,却意外触碰到了一个此前完全未知的维度。
“这种例行的确认工作却带来了全新发现,这件事本身就让人兴奋。”池田优吾说。
有关德内尔现象,科学家们的理解又深了一层,但新的谜题也随之出现。这个冬天,如果你碰巧看到一只鼻子微微变大的小动物,或许可以想一下:它那缩小的脑子里,正在思考着什么样的生存智慧。
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