北美洲:神秘而怪异的田鼠之地

作为一个欧洲人,我发现欧洲田鼠(以及一定程度上的亚洲田鼠)相当熟悉、常见、朴实。当然,仍然很有趣,请注意。

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


作为一个欧洲人,我发现欧洲田鼠(以及一定程度上的亚洲田鼠)相当熟悉、常见、朴实。当然,仍然很有趣,请注意。但是当涉及到北美田鼠时——我的天哪,太奇怪了。我甚至不知道从哪里开始,所以我只想直接开始,并希望当我写这篇文章时,在我面前形成的疯狂的文字串能有一些意义,并且不会让你癫痫发作或任何类似的事情。

所以,美国西部——俄勒冈州和加利福尼亚州——是树栖田鼠的家园:三种Arborimus物种。树栖田鼠有着长毛、深棕色或红棕色,通常面部较短且外表可爱,是专门的攀爬者,在树枝和树干上熟练地移动,动作缓慢而谨慎,这使它们与大多数其他小型啮齿动物非常不同。树栖田鼠的存在并非完全激进的想法——毕竟,树栖和树居在鼠形亚目啮齿动物中非常普遍——但Arborimus特别奇怪的地方在于,只有雌性生活在树上;雄性(虽然能够攀爬)生活在地下洞穴或植被堆中。为了与雌性会面(雌性可能在树上30米高的地方),雄性当然会爬树,并且它们也会在交配季节在树上筑巢(交配季节从二月持续到九月)。然而,似乎我们在雄性和雌性如何划分栖息地方面存在根本差异。这是否反映在它们的形态上?我不知道,我也不知道是否有人知道:关于Arborimus的知识相对较少,并且“长期以来被认为难以找到,并且在博物馆收藏中不常见”(Nowak 1999,第1465页)。

我知道北美洲是一个很大的地方,而且它没有欧洲那么长的科学传统,但是,尽管如此,像这样的陆生哺乳动物物种可能如此鲜为人知的想法仍然令人惊讶。话虽如此,也有一些欧洲哺乳动物仅从少数标本中得知——人们是否意识到我们实际上对如此多的动物知之甚少?


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Arborimus是什么样的田鼠?我不确定,因为我还没有看到任何纳入它的系统发育研究。然而,在这里我们不得不谈论石楠田鼠,因为一些作者认为Arborimus是另一种北美田鼠类群*的一部分:Phenacomys,否则包含西部P. intermedius和田鼠或昂加瓦石楠田鼠P. ungava(这两种直到最近才被认为是同种。P. ungava已经识别出一些亚种,但它们的有效性值得怀疑)。石楠田鼠分布在加拿大大部分地区,也分布在落基山脉、内华达山脉和五大湖周围的较高地区(McAllister & Hoffman 1988)。化石表明,在更新世期间,它们在美国的分布范围更广。

* 也有人建议,三种树栖田鼠之一A. albipes应该被包括在原本是化石类群的Paraphenacomys中。

长期以来,人们认为石楠田鼠很稀有,但自1950年代以来,它们在越来越多的地区和标本中被发现,西部石楠田鼠似乎甚至在某些地区扩大了其分布范围,这可能是因为伐木作业正在提供它更喜欢的更开放的栖息地。事实上,“对于[这些田鼠]的稀有性,已经做出了各种相互矛盾的观察”(Clark & Stormberg 1987,第164页)。有一些迹象表明,它们比通常的田鼠更难捕捉(McAllister & Hoffman 1988)。有时会发生几种田鼠已知的种群爆发。过度放牧合适的栖息地似乎是这些物种关注的原因。

石楠田鼠长什么样?它们有点无聊,与构成田鼠多样性主体的无数MicrotusMyodes/Clethrionomys物种高度相似。它们不像Myodes/Clethrionomys田鼠那样背部呈红色,并且比其分布范围内的其他田鼠具有更灰色、更蓬松的皮毛。它们与Microtus田鼠的不同之处在于颊齿上有封闭的根。然而,它们的牙齿是高冠齿,并且在咬合面观察时也明显不对称——舌侧三角形比颊侧三角形大得多。这些特征(和其他牙齿特征)也在布兰肯期田鼠化石Hibbardomys中看到,因此它可能是近亲(Martin 2007),两者都被包含在Phenacomyini分支中。

对于这些田鼠在系统发育方面的地位存在不同的观点。Martin (2007) 认为 phenacomyines 与 MicrotusMyodes/Clethrionomys 嵌套在同一个分支中,而分子研究支持了可能更有趣的可能性,即石楠田鼠与 Dicrostonyx(项圈旅鼠)一起,属于包含绝大多数其他田鼠的分支之外(Conroy & Cook 1999, Cook et al. 2004, Galewski et al. 2006)。根据后一种假设,石楠田鼠和项圈旅鼠可能与微型田鼠及其近亲一样,与真正的旅鼠 (Lemmus) 甚至麝鼠 (Ondatra) 截然不同。令人震惊的恐怖:激进的东西。我想我真的不需要说,已经发表了关于田鼠和旅鼠的其他几个系统发育假设(另见 Chaline & Graf 1988 和 Chaline et al. 1999)。

事实:麝鼠是田鼠,Dinaromys 是什么?

顺便说一下,麝鼠是田鼠的想法非常棒。想想看,一只“普通”田鼠的长度不到 10 厘米,重量在 20 到 50 克之间。现在想想麝鼠 Ondatra zibethicus:一种总长度超过 60 厘米(头 + 身体长度 = 22-32 厘米),重量可达 1.8 公斤的田鼠。因此,大约需要 40 只“普通”田鼠才能构成一只麝鼠。麝鼠——ondatrines——拥有广泛的化石历史,可以追溯到中新世。

正如刚才提到的,麝鼠可能在包含几乎所有其他田鼠的分支之外,但也可能不是:在某些拓扑结构中,麝鼠与水田鼠 (Arvicola) 和背部红色的田鼠 (ClethrionomysMyodes) 属于同一分支(Galewski et al. 2006)。Conroy & Cook (1999) 发现麝鼠 + Arvicola 分支是其余田鼠以及旅鼠的姊妹群。

顺便说一句,根据一些啮齿动物研究人员的说法,奇怪且鲜为人知的巴尔干雪田鼠或马蒂诺田鼠 Dinaromys bogdanovi 是一种 ondatrine。一种生活在东南欧山区的微型陆生麝鼠?嗯,哇。然而,对于该类群的亲缘关系还有其他观点:Chaline et al. (1999) 说它应该被包括在欧洲上新世和更新世的化石类群 Dolomys 中,根据他们的说法,它是同样是上新世-更新世化石 Pliomys 的近亲。而又是另一个故事了...

具有双叉季节性超级爪的变色“旅鼠”

我提到了 Dicrostonyx——项圈旅鼠或变色旅鼠,它们的几个物种分布在斯堪的纳维亚半岛、亚洲和北美洲的远北地区。好吧,别让我开始说它们。首先,这些矮胖、短尾的鼠形动物——无树苔原的居民,并且肯定是适应寒冷的——看起来非常像旅鼠,因此传统上被认为是“其他”旅鼠(LemmusSynaptomysMyopus)的近亲,并与它们一起归类在旅鼠科 (Lemmini) 中,这是一个与田鼠分支明显不同的田鼠科群。真正的旅鼠可能仍然是一个分支(Conray & Cook 1999, Cook et al. 2004),但现在看来项圈旅鼠不在其中。鉴于目前还没有人推动(就我所知)将它们重新命名为“项圈田鼠”,“旅鼠”一词目前适用于不相关的短尾、适应寒冷的田鼠科动物。

其次,与生活在现代北美洲的其他几种田鼠类群不同,项圈旅鼠不是来自旧世界的入侵者。似乎,它们是祖先为北美洲的动物,从白令陆桥中心入侵了亚洲和欧洲。我说这是基于在更新世阿拉斯加存在的 Predicrostonyx hopkinsi,有时被称为霍普金斯旅鼠,据说是 Dicrostonyx 的祖先。第三,它们在解剖学上很奇怪:它们的颜色会从灰色或棕色季节性地变为白色——在这方面,它们在啮齿动物中是完全独一无二的——并且在冬季也会在第三和第四指上长出令人难以置信的增大、双叉的手爪*。这些爪子(或者,更准确地说,是爪鞘)在夏季脱落。它们的耳廓大大缩小:基本上只是被毛皮覆盖的细半圆形组织。

* 一些来源将这些描述为“脚垫的角质化”,这表明它们本身不是爪鞘。这是不正确的:它们爪鞘。在双叉爪发育的同时,第三和第四指上的脚垫也会增大。冬季出生的幼年项圈旅鼠有这些双叉爪(Hansen 1957)。研究表明,它们的发育受到激素控制,并且与光周期有关(例如,Mallory et al. 1981)。

这里有一些我想知道但不知道的事情。潜在的骨骼爪骨是什么样的?我们能从它们的解剖结构中猜到它们支撑着增大的双叉鞘吗?是否有特殊的适应性使“冬季爪”能够脱落?而且,考虑到我们这里有一组啮齿动物,它们的爪骨在动物生命的不同阶段支撑着两种截然不同的爪鞘,这是另一个从化石(通常只保存了骨骼爪骨)中推断角质爪形状的警示故事。

这就是我们现在必须结束的地方。关于田鼠,我还有其他想说的:我最终会说的。啮齿动物万岁。

最后一件事。获得此处讨论的啮齿动物的良好、可用的图像很困难,所以我不得不生成自己的图像。为了让它们更漂亮,我请加雷斯·蒙格帮忙:加雷斯之前曾帮助过我的Platyhystrix,并且以他的翼龙插图而闻名。加雷斯有一个 Facebook 页面这里。非常感谢他的辛勤工作。

有关之前的四足动物园啮齿动物文章,请参阅…

参考文献 - -

Chaline, J., Brunet-Lecomte, P., Montuire, S., Viriot, L. & Courant, F. 1999. Arvicolinae 辐射的解剖学(啮齿动物):古地理学、古生态学历史和进化数据。《芬兰动物学年鉴》36, 239-267。

- . & Graf, J. D. 1988. Arvicolidae(啮齿动物)的系统发育:生物化学和古生物学证据。《哺乳动物学杂志》69, 22-33。

Clark, T. W. & Stormberg, M. R. 1987. 《怀俄明州的哺乳动物》。堪萨斯大学自然历史博物馆。

Cook, J. A., Runck, A. M. & Conroy, C. J. 2004. 北方大陆十字路口的历史生物地理学:红背田鼠的分子系统发育学(啮齿动物:Arvicolinae)。《分子系统发育学与进化》30, 767-777。

Conroy, C. J. & Cook, J. A. 1999. Arvicolinae 和鼠科啮齿动物内重复物种形成的 mtDNA 证据。《哺乳动物进化杂志》6, 221-245。

Galewski, T., Tilak, M.-K., Sanchez, S., Chevret, P., Paradis, E. & Douzery, E. J. P. 2006. Arvicolinae 啮齿动物(田鼠和旅鼠)的进化辐射:核 DNA 和线粒体 DNA 系统发育学的相对贡献。《BMC 进化生物学》2006 6: 80 doi:10.1186/1471-2148-6-80

Hansen, R. M. 1957. 幼年变色旅鼠 (Dicrostonyx) 的发育。《北极》10, 105-117。

Mallory, F. F., Elliott, J. R. & Brooks, R. J, 1981. 项圈旅鼠波动种群的体型变化:年龄和光周期影响。《加拿大动物学杂志》59, 174-182。

Martin, R. A. 2007. Arvicolidae。在 Janis, C. M., Gunnell, G. F. & Uhen, M. D. (编辑) 《北美洲第三纪哺乳动物的进化,第 2 卷》。剑桥大学出版社,剑桥,第 480-497 页。

McAllister, J. A. & Hoffman, R. S. 1988. 《中间型田鼠》。《哺乳动物物种》305, 1-8。

Merriam, C. H. 1889. 新属 (Phenacomys) 和四种 Arvicolinae 物种的描述。《北美动物区系》2, 27-45。

Nowak, R. M. 1999. 《沃克的哺乳动物世界,第二卷(第六版)》。约翰霍普金斯大学出版社,巴尔的摩和伦敦。

Darren Naish is a science writer, technical editor and palaeozoologist (affiliated with the University of Southampton, UK). He mostly works on Cretaceous dinosaurs and pterosaurs but has an avid interest in all things tetrapod. His publications can be downloaded at darrennaish.wordpress.com. He has been blogging at Tetrapod Zoology since 2006. Check out the Tet Zoo podcast at tetzoo.com!

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