世界上什么大型哺乳動(dòng)物最耐渴?人們馬上會(huì)想到駱駝。的確,駱駝極其耐渴。在炎熱干燥的沙漠中,人如果24小時(shí)不喝水,將會(huì)因?yàn)槊撍劳?,但是駱駝一周不喝一滴水,也能生存下?lái)。駱駝?dòng)羞@樣的本事,主要是因?yàn)樗軌蛟隗w內(nèi)儲(chǔ)存大量水分,一次能夠飲用相當(dāng)于其體重30%的水,然后再慢慢地消耗掉。另外,駱駝也很能忍受脫水,即使身體失去了25%體重的水分也沒(méi)事,而人一旦失去10%體重的水分,就是致命的。
但是,與生活在非洲撒哈拉地區(qū)半沙漠地帶的彎角大羚羊相比,駱駝的這點(diǎn)兒本事就算不上什么了。彎角大羚羊(以下簡(jiǎn)稱大羚羊)可以10個(gè)月不喝一滴水。在熾熱的沙漠中,一只大型哺乳動(dòng)物怎么能夠如此長(zhǎng)時(shí)間不喝水也活得好好兒的?
哺乳動(dòng)物作為恒溫動(dòng)物,一般必須把體溫保持在大約38攝氏度才能維持正常的生理功能。但是在撒哈拉地區(qū),白天的氣溫通常高于38攝氏度,最熱的時(shí)候能超過(guò)50攝氏度。在如此炎熱的環(huán)境中,哺乳動(dòng)物主要通過(guò)讓體內(nèi)的水分蒸發(fā)的方式(出汗或喘氣)來(lái)散熱。這是一種很有效的降溫方法,每克水分蒸發(fā)掉時(shí)能帶走2.4千焦的熱量。但是,這種方法有個(gè)缺點(diǎn),如果不及時(shí)補(bǔ)充水分的話,身體就會(huì)很快地脫水。
為了保持身體的水分,大羚羊既不出汗也不喘氣,而是用一種奇特的方式來(lái)應(yīng)付炎熱的氣溫:把體熱儲(chǔ)存起來(lái)。這就意味著它的體溫會(huì)不斷地上升。大羚羊能夠忍受高達(dá)46攝氏度的體溫,超過(guò)這個(gè)溫度才不得不出汗把體溫降下來(lái)。駱駝也有類似防止出汗的機(jī)制,但是它只能忍受41攝氏度的體溫。
維持如此高的體溫,除了避免出汗,還有個(gè)好處:因?yàn)轶w溫與氣溫接近,空氣可以傳給身體的熱量就少了。但是,大羚羊發(fā)如此高的“高燒”,為什么不會(huì)妨礙其正常生理功能呢?許多細(xì)節(jié)我們還不清楚,不過(guò),我們大體知道它是如何防止頭腦發(fā)熱的。來(lái)自大羚羊心臟的血液由頸動(dòng)脈送往大腦,經(jīng)過(guò)頭部一個(gè)叫海綿竇的地方時(shí),頸動(dòng)脈變成了數(shù)百條細(xì)細(xì)的小動(dòng)脈。在海綿竇還有許多流向心臟的小靜脈,它們來(lái)自鼻腔,其中的靜脈血在流經(jīng)鼻腔時(shí),被空氣冷卻了,溫度要比動(dòng)脈血低。這樣,小動(dòng)脈血的熱量就會(huì)傳遞給靜脈血,從而使血液在進(jìn)入大腦時(shí)得到冷卻,溫度降低3攝氏度,防止對(duì)溫度最敏感的大腦受到傷害。
白天儲(chǔ)存在體內(nèi)的熱量,到了氣溫較低的晚上,就會(huì)逐漸釋放出去。這時(shí)候,大羚羊又能讓體溫一直降到36攝氏度以下。這樣在第二天白天時(shí),它可以儲(chǔ)存更多的體熱。
大羚羊的腎臟能夠非常有效地減少尿中的水分,它的尿是高度濃縮的。不過(guò),它的尿中畢竟還有些水分,它的糞便也要含有一點(diǎn)兒水分才排得出去,因此,大羚羊還是會(huì)損失一些水分。為了防止脫水,大羚羊仍需要補(bǔ)充水分。在無(wú)水可飲時(shí),它通過(guò)食物來(lái)補(bǔ)充水分。大羚羊常吃的草水分并不多,在白天只含有1%的水。不過(guò),到了晚上,隨著氣溫的下降和濕度的上升,這些草的水分含量會(huì)增加20倍。大羚羊白天不進(jìn)食,只在黃昏和夜間進(jìn)食,能最大限度地吸取食物中的水分。
大羚羊還有一種獨(dú)特的獲得水分的方式。食物中的營(yíng)養(yǎng)成分例如碳水化合物,在新陳代謝時(shí)能產(chǎn)生水。因此,實(shí)際上所有動(dòng)物都能通過(guò)這種方式間接獲得水分。不過(guò),這個(gè)代謝過(guò)程需要氧氣參與,而每次呼吸都會(huì)帶走體內(nèi)的水分。通常情況下,呼吸時(shí)損失的水分多于代謝過(guò)程中產(chǎn)生的水,是得不償失的。大羚羊卻有辦法改變這個(gè)產(chǎn)出比,這個(gè)方法其實(shí)很簡(jiǎn)單。在晚上,大羚羊一邊讓白天儲(chǔ)存的體熱散發(fā),一邊開(kāi)始非常緩慢地做深呼吸。深呼吸能吸入更多的氧氣,通過(guò)新陳代謝制造更多的水分,而夜晚空氣濕度比較高,通過(guò)呼吸散失的水分就比較少。這么一來(lái),大羚羊就能通過(guò)一晚上的深呼吸讓體內(nèi)累積更多的水分。
就這樣,通過(guò)白天儲(chǔ)存體熱晚上散發(fā),濃縮尿液避免水分喪失,夜間進(jìn)食攝取食物中的水分和深呼吸制造代謝水等方式,大羚羊巧妙地適應(yīng)了既炎熱又缺水的半沙漠環(huán)境。這種適應(yīng)性是如此成功,使彎角大羚羊曾經(jīng)是撒哈拉地區(qū)數(shù)量最多的大型哺乳動(dòng)物之一,一度多達(dá)數(shù)十萬(wàn)只。
但是,再成功的物種也難逃人類的毒手。幾十年來(lái),為了獲取羚角、皮毛、肉,或僅僅為了好玩,軍人、商人、獵人們乘著汽車(chē),揮舞著槍支,對(duì)彎角大羚羊進(jìn)行了大屠殺。到上世紀(jì)90年代,彎角大羚羊已在野外被消滅得干干凈凈?,F(xiàn)在,只剩下數(shù)千只彎角大羚羊被人工圈養(yǎng)生存了下來(lái),其中大多數(shù)養(yǎng)在美國(guó)德克薩斯州的牧場(chǎng)。彎角大羚羊歷經(jīng)數(shù)百萬(wàn)年進(jìn)化而來(lái)的那套巧妙的適應(yīng)方式?jīng)]有了用武之地。一個(gè)物種如果失去了其野外棲息地,喪失了其主要習(xí)性,即使能繼續(xù)繁衍,也只是徒具其形,近乎滅絕。
(夏花摘自《大象為什么不長(zhǎng)毛》)