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澳大利亚食虫蝙蝠在高温下的体温调节策略存在差异

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为什么炎热的白天对小型夜间飞行者很重要

热浪正变得更频繁、更强烈,这对失水快、容易过热的小动物尤其严峻。在澳大利亚的半干旱林地里,体型微小的食虫蝙蝠白天藏在树洞或树皮下,那里白天的温度往往会高于外界。该研究提出了一个简单却至关重要的问题:在高温环境下,不同蝙蝠物种,甚至同一物种的雄性与雌性,如何保持凉爽和补水——以及这对它们在气候变暖背景下的生存意味着什么?

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不同的栖息地,不同的热应对挑战

研究人员聚焦五种常见的澳大利亚食虫蝙蝠,它们都在树上栖息,但利用方式各异。有些物种,如古尔德耳垂蝠和内陆自由尾蝠,居住在相对遮蔽且隔热的封闭树洞内。其他物种,包括小耳蝠和东南长耳蝠,常在松动的树皮下休息,树皮更易暴露于阳光,白天的升温和降温更剧烈。因为栖息处的温度决定了蝙蝠必须应对多少热量和干燥,研究团队预测来自更热、更少遮蔽栖息处的蝙蝠会进化出更高的耐热性和更强的冷却能力,而来自更凉爽、更缓冲的树洞的种群则相对弱一些。

测量呼吸、蒸发与体温

为检验这一想法,科学家在夏季从南澳大利亚的半干旱泛滥平原捕获蝙蝠。在野外实验室中,他们将每只蝙蝠置于小型舱室里,逐渐将空气温度从舒适水平升高到蝙蝠在自然中可能遇到的极端值。灵敏仪器记录每只蝙蝠消耗的氧气量(能量使用的指标)、其呼出或喘气产生的水汽量(蒸发冷却),并通过植入的微型传感器在皮下监测体温。实验在蝙蝠出现受惊或不适的迹象时停止,以此界定其个体耐热极限。这使团队能够比较不同物种与性别在可耐受温度及所用冷却策略上的差异。

物种如何分担热负荷

五种蝙蝠都能耐受出人意料的高温:许多个体在约46°C的空气温度下仍保持稳定,部分个体达到48°C,体温超过44°C。这些数值与其他大陆沙漠中耐热的蝙蝠相近,表明澳大利亚的蝙蝠同样坚韧。然而,它们处理高温的方式有所不同。与较热、遮蔽较少的树皮栖息处相关的物种表现出更高的耐热性,并在需要时能通过蒸发排出更多体内热量。另一些物种,如偏好较凉树洞的内陆自由尾蝠,则在较低温度下就开始增强蒸发冷却,基本上更早地“出汗”。像小森林蝠这样极小的蝙蝠似乎让体温更贴近热空气,延缓大幅增加蒸发冷却,直到热度极端——这很可能是一种节水策略,通过承受短时较高体温来换取较少的水分损失。

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雌性在热与渴之间更难拿捏

研究还比较了三种蝙蝠的雄雌差异。雌性通常更有可能耐受最高测试温度,这与其他地区的早期研究一致。值得注意的是,两种物种的雌性——小森林蝠和小耳蝠——在开启强烈蒸发冷却之前,会等到更高的空气温度,表明它们在耗水上更节省。起初它们的用水量低于雄性;只有在极端高温下,部分雌性才会急剧增加蒸发冷却以散失危险的体内热量。这一模式与为人母的需求相符:夏季雌性聚集在拥挤、温暖的哺乳巢中,还需保留水分以生产乳汁,因此有强烈压力在不致热衰竭的前提下尽量延长有限的水资源。

这些发现对于变暖世界中的蝙蝠意味着什么

总体而言,结果表明白天避难地的选择和性别相关的生活方式都会在蝙蝠应对高温的方式上留下明显印记。来自更热、环境更易波动的栖息处的蝙蝠通常更能承受严重高温并增强蒸发冷却,而雌性往往将耐热性推得更远并更为节水。不过,这些策略有其极限。随着气候变化带来更强烈的热浪和更高的火险,使用暴露树皮的蝙蝠或体型极小、无太多水分储备的物种,可能面临越来越大的脱水和致死性过热风险,同时关键栖息树的丧失也会带来威胁。识别并保护那些能提供更凉爽、更稳定微气候的栖息地,将是这些夜间捕食昆虫者在更热、更干燥的未来中得以持续存在的关键。

引用: de Mel, R.K., Baloun, D.E., Baniya, S. et al. Thermoregulatory strategies in the heat varies among Australian insectivorous bats. Sci Rep 16, 9314 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39338-1

关键词: 蝙蝠, 耐热性, 蒸发冷却, 栖息地微气候, 气候变化