安第斯叶耳鼠在高海拔的生存适应

安第斯山脉的高海拔地带生活着一种创下海拔纪录的小型哺乳动物——安第斯叶耳鼠。它们栖息在海拔高达22000英尺的山峰之上，而这些地方因低温、缺氧，被认为是其他所有脊椎动物都无法生存的禁区。今日发表于《科学》（Science）杂志的一项研究，揭示了这种叶耳鼠（Phyllotis vaccarum）凭借怎样的独特适应能力在此类极端环境中存活。

在它们的最高栖息地——卢莱拉科火山（Volcán Llullaillaco）山顶，海拔22110英尺——安第斯叶耳鼠要面对终年零下的低温，以及仅为海平面44%的氧气浓度。为了在低密度的高山空气中交流，它们演化出了超大耳朵，用以传递超高频的吱吱声；同时，为了维持体温所需的代谢活动，它们还必须进化出能为细胞输送足够氧气的生理机制。

在这项新研究中，科研人员对比了167只叶耳鼠的基因组，这些样本分别来自海拔约4600英尺的低地和约14000英尺的高地。研究人员将它们置于寒冷、缺氧的实验室环境中，观察其身体对高海拔条件的反应。结果发现，高地鼠的最大耗氧量高于低地同类；它们的产热能力（生热作用）也更强，颤抖时促进生热的酶活性更高；此外，高地鼠专门用于产热的脂肪组织代谢活性更强，且在心脏为输送氧气而加大泵血力度时，它们体内保护心脏免受高血压影响的基因也会被激活。

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研究作者总结道：“我们发现了适应缺氧寒冷压力的机制，实验也揭示了构成极端高海拔适应性代谢表型的生理特征。”

不过，安第斯叶耳鼠的高海拔适应能力中，最令人惊讶的部分与它们的饮食有关。在高海拔栖息地，叶耳鼠以地衣和其他坚韧植物为食，这些植物不仅含有天然毒素，还会吸收火山土壤中的重金属。基因组分析显示，高地鼠体内有多个解毒基因被激活，帮助它们代谢这些食物中的毒素。高低海拔鼠类的基因差异表明，它们的进化是对不同植物食物组成的响应——低地鼠依赖的是另一种解毒代谢通路。

研究作者指出：“这种全球栖息海拔最高的哺乳动物，已适应了其生存范围内从低到高的各类栖息地，而多数与海拔相关的进化选择，都和此前未被重视的取食生态有关。”

换句话说，叶耳鼠找到了在安第斯山脉的“高低人生”中存活的方法。

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首图：Maurizio / Adobe Stock