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换一次牙胖一次,大象一辈子要胖五次

作者:果壳网 来源:果壳网 公众号
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03-21

人在成年以后的很长时间里,体重基本趋于稳定。除非你的生活方式有了巨大调整或出现某些健康状况,你的体重可能长期保持在一个差不多的数字,或者缓慢上升(发福)。



体重,反映出一个个体的生活方式。体重改变反映出个体生活方式的改变。那么,动物园里生活一天天没啥变化的动物,体重应该是很稳定吧?


并没有。


瑞士苏黎世大学动物诊所的克里斯丁·舒福曼(Christian Schiffmann)几乎看遍了全欧洲动物园里的大象,他观察到了一个奇怪的现象。


西班牙巴塞罗那动物园中的非洲象 | Michelangelo-36/Wikimedia Commons


这些大象成年后的体重不是持续上升的,而是反反复复呈周期性地上下波动。一头人工饲养象的一生大概要胖出五个体重高峰。虽然随着年龄增长,大象体重有明显的上升趋势,但为什么有时候会特别重呢?


这项对大象体重周期的研究发表在《哺乳类生物学》期刊。为了搞清楚动物园大象体重为什么会出现周期性波动,舒福曼和同事把目光投向瑞士两所动物园的非洲象和亚洲象。他们发现,这种波动与季节变化无关,与母象生育也无关(未生育的母象体重也出现了类似的周期性变化),造成体重波动的原因竟然是:换牙


独特的牙齿更替过程让大象在换牙时更容易长体重。


大多数哺乳动物只有乳牙和恒牙两幅牙齿,比如人类,或者猫、狗。乳牙是出生后不久萌出的牙齿,在个体性成熟前(对人类来说是青春期前)会全部脱落,换上更大的恒牙与快速发育的身体配套。并且,这种更替通常是垂直进行,即恒牙“顶掉”上面的乳牙。


一只肯尼亚未成年象的牙齿,两颗下牙后方能看到刚刚萌出的一对新牙 | CT Cooper/Wikimedia Commons


然而,大象换牙不管在次数上还是形式上都与人类的体验很不同。除了暴露在体外的两根尖象牙(门齿)只在乳牙恒牙交替时更换一次外,大象口腔里的槽牙(臼齿)一生会换五次,也就是说前前后后一共要换六副牙。每副牙齿各有四颗,在口腔上下两侧的四个方位各一颗。换牙时,新牙从后方推挤旧牙,直到把旧牙向前推出口腔,完成更替。


大象嘴里的臼齿(molar,简称M)一辈子更换六次,第一副牙叫M1,最后一副牙叫M6,右下图里的三角形代表牙齿从萌发到脱落的时间点 | 参考文献1


研究人员发现,当大象旧牙未掉而新牙已萌出时,大象的体重好像会更重。如果对不同年龄的母象统计体重,会看到明显的波浪线状分布,而年龄与换牙周期密切相关。研究显示,当新牙和旧牙都能用于咀嚼时,大象的体重比旧牙完全掉落后更高


虽然大象的六幅牙齿一幅比一幅大,但增加的体重并非源于嘴里的牙更沉。而是因为新旧两幅牙齿同时存在影响了食物消化过程。


更大的牙齿咀嚼面提高了咀嚼效率,这可能让大象吃下更多食物,或者把食物嚼得更加精细。这两种情况都能让大象摄入更多营养。对于后一种情况,咀嚼降低了纤维类食物的微粒大小,这有助于食草类动物吸收其中的养分。


论文作者之一、苏黎世大学比较消化生理学教授马卡斯·克劳斯(Marcus Clauss)表示,现在欧洲动物园很多动物都偏离了理想体重,向肥胖发展,大象也不例外。


在食物稳定的环境里,配合换牙加成,大象不长胖也难。


亚洲象(左)和非洲象(右)体重随年龄变化波动 | 参考文献1


而这项研究的意义,在于促进动物园里的大象健康,在“细嚼慢咽”的换牙期,可能就要控制大象食物里的热量。过了换牙期,则不妨多喂一点。


之所以能发现这种体重的细微变化,也是源于动物园里提供的食物热量比较一致。在野外,由于大象的摄入和消耗波动很大,就难以发现换牙这个影响因素。野外观察固然能研究动物的许多“自然状态”,但动物园里的圈养动物,也同样能告诉我们许多大自然的秘密。


参考文献:

[1].Schiffmann C, Hatt J-M, Hoby S, Codron D, Clauss M. Elephant body mass cyclicity suggests effect of molar progression on chewing efficiency. Mammalian Biology (2019). Doi: 10.1016/j.mambio.2018.12.004. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1616504718302866

[2].Elephant Weight Cycles with New Teeth. https://www.scientificamerican.com/podcast/episode/elephant-weight-cycles-with-new-teeth/

作者:vicko238 

编辑:游识猷



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