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挖掘技术哪家强?盘点动物中的打洞高手

 茶香飘万里 2015-03-14
段时间以来,出自广告词的“挖掘机技术哪家强”在网上成了流行语。挖掘机是人类科技的结晶,而许多动物在漫长的生存演化中,也练就了一身高超的挖掘技术,用自己的身体在地下挖出了家园。

蚯蚓打洞的横截面展示。有时蚯蚓从地下露出一半身子,却很难把它从土里拽出来,因为它会用肌肉牢牢顶住洞壁。


活体盾构机:蚯蚓


如今许多城市都修了地铁,可坐地铁的小伙伴们有没有想过,地铁隧道是怎么挖出来的?地底下那么狭窄,挖掘机技术再好怕也开不进去。其实,地铁隧道施工,主要靠一种特殊的挖掘机——盾构机。它外表像个大圆柱,前端有个刀盘可以削下泥土,在地下一边向前钻洞一边把土方传送到后端运走,身后就有了一条隧道……高科技果然厉害,可这挖掘方法并不新鲜:我们身边的蚯蚓,千万年来就是这么挖洞的。


蚯蚓的尊容大家都熟悉,古人也早就熟悉它们的挖掘本领,语文课本上的《荀子·劝学》有言:“蚓无爪牙之利,筋骨之强,上食埃土,下饮黄泉,用心一也。”蚯蚓属于环节动物,身体柔软没有骨骼爪牙,主要靠体壁肌肉、体表刚毛的配合来推动身体前进。在土壤中,蚯蚓凭触觉寻找能钻进去的缝隙,一边钻洞一边“吃土”—蚯蚓的头部很不完善,主要由一个类似嘴巴的结构组成,钻洞时就把碰到的泥土连同其中的腐殖质、线虫、真菌、细菌什么的一股脑儿吞进去,消化掉这些有机物之后再排泄出来,开路吃饭两不误。不过蚯蚓只能在比较潮湿、松软的土壤中生活,在地下又被其他各路挖掘高手当作舌尖美食……


为挖洞自掉节操:蚓螈、蚓蜥、盲蛇


按照人们的一般理解,动物的“进化”就是身体越来越复杂,越来越灵活。可是安逸的地下生活实在太有诱惑了,于是一些两栖动物、爬行动物为了追求挖洞技能,干脆丢掉了脊椎动物的尊严与节操,向“低等”的蚯蚓看齐……


如果在潮湿的热带森林里刨土,可能会挖出一条身体粗大、浑身黏液的“蚯蚓”,仔细一瞧头部还有一张大嘴,够惊悚的。这家伙的真实身份其实是两栖动物,蚓螈。全球现有100多种蚓螈,体长从10厘米到1米多不等。它们和蝾螈、青蛙一样有坚硬的骨骼,却没有四肢,体表像蚯蚓一样滑溜滚圆,甚至也有一圈圈的环纹。大部分蚓螈的眼睛已完全退化,只能靠头部两侧的伸缩式“触须”感知周围。听起来可怜,但蚓螈在地下堪称如鱼得水:坚硬的头骨挖土如同铁铲,硬实的皮肤覆盖黏液,能大大减少摩擦,灵敏的触觉则让它们当上了捕食者。蚓螈一般以落叶层或土壤中的蚯蚓、昆虫为食,大型种类甚至会捕食蜥蜴和老鼠。


无独有偶,爬行动物当中也有类似的“异端”—蚓蜥。作为蜥蜴和蛇的亲戚,蚓蜥浑身披着鳞片,但细长、带环纹的深红色身体还是很像蚯蚓。蚓蜥的个头与蚓螈相仿,主要也靠“铁头功”挖土钻洞,坚硬的头骨活像一把铲子或锥子,眼睛、耳朵则基本退化掉了。挖洞时,蚓蜥硬着头皮一边使劲把脑袋往前钻,一边扭动头颈把地道拓宽并压实洞壁,使身体能够通过。除了它们,蛇类家族里也有一类盲蛇走上了这条不归路,在地下生活中丢掉了眼睛……由于大部分盲蛇只有十几厘米长,是最小的蛇,猛一看还真跟蚯蚓有些傻傻分不清。


蚓螈

蚓蜥

盲蛇

盲蛇和蚓蜥、蚓螈一样,都在钻研挖掘技术的过程中,把自己弄成了类似蚯蚓的模样,只是不用像蚯蚓那样吃土。(摄影/唐志远)


比老鼠还会打洞:鼢鼠、鼹鼠


俗话说“龙生龙,凤生凤,老鼠生儿会打洞”,打洞藏身是鼠类的常见习性。其中有一类老鼠不仅以洞为家,而且几乎一生都“宅”在地下生活,在地下刨土寻找植物根茎为食,这就是鼢(音“汾”)鼠。


鼢鼠是田鼠、仓鼠的近亲,但更适应地下环境。它们的耳朵很小,眼睛又小又弱几乎没有视力,于是又得名“瞎耗子”,有些种类的眼睛干脆被皮肤盖住了。对栖息在黑暗地下的它们来说,眼睛和外耳反正没什么用,退化了更方便。鼢鼠的挖掘技术不靠脑袋钻洞,而主要凭借发达的前爪,配上露出嘴外的大门牙一同掘进。它们会给自己挖出复杂的“地下豪华套间”,包括“卧室”、“仓库”、“厕所”以及多条出入通道和取食通道,总长可达数十米。


若论挖掘技术的知名度,鼢鼠还远远比不上鼹鼠。鼹鼠不是老鼠,它们属于“食虫类”,跟刺猬是亲戚。与鼢鼠不同,鼹鼠主要以土壤中的蚯蚓和各种蠕虫、昆虫为食,很少吃植物。鼹鼠的身体结构比鼢鼠更“专业”:躯干呈圆筒形,皮毛柔软光滑富有弹性,眼睛耳朵几乎缩没了。最凸显专业气质的,是它们又宽又扁的前脚掌—五根指头一字排开,膨大的腕部籽骨如同一根额外的“拇指”,增加了前脚掌的挖掘面。有了这对“肉掌挖掘机”,鼹鼠能在地下自由来去,宛如土行孙。因此哪怕有只鼹鼠在谁家后花园里过上一辈子,主人也未必能看见它一次。


中华鼢鼠(摄影/宋晔)

一般动物挖土是用爪子往下刨。而鼹鼠的挖掘动作像游泳一样,是用两只前掌交替刨土,把土拨向身体两侧和后方。


挖掘机三巨头:穿山甲、犰、土豚


前面说的几位都是在地下打洞,若论在地表作业,就该请出名声响亮的“挖掘机三巨头”了—穿山甲、犰狳和土豚,它们分别是亚洲、美洲和非洲的“挖掘机代表选手”。这三位之间没有太近的亲缘关系,只是类似的生活习性,让它们演化出了相近的模样和本领。


先说传说中神乎其神的穿山甲。现实里的它们并不能钻山裂石,不过也有异常强壮的前肢和锐利爪子,挖开土层轻松愉快。这种挖洞本事除了做窝,更主要是为了觅食。穿山甲专吃蚂蚁、白蚁,迅速掘开蚁巢深处就能一口气吃个痛快。穿山甲的“鳞片”是特化的角质皮肤,不光防身,还使身体表面更加光滑,减小打洞阻力。


亚洲的几种穿山甲如今濒临灭绝,相比之下美洲犰狳的日子还算好过。除了吃它们的人少,也因为大多数犰狳食性比穿山甲宽泛,能适应多种环境。犰狳的挖洞本领不逊穿山甲,最常见的九带犰狳,在领地内可挖出多达12个洞穴,每个都有2米深、7~8米长,比三窟的狡兔可牛多了。


非洲草原上的土豚,也是食蚁专业户,个头比穿山甲、犰狳都大。它从头到尾有2米多长、80公斤重,嘴巴像管子,耳朵像兔子,肥硕如小猪。身大力不亏,土豚打洞速度惊人,5分钟内就能挖出近1米长的隧道,平时住的洞穴长达十几米,还时不时搬家另挖新洞。废弃的土豚洞穴,成了许多动物的安家之所,“房客”包括巨蜥、野兔、疣猪、野犬、鬣狗甚至狮子……光挖洞这一条,就让土豚成了非洲草原不可或缺的“生态建筑师”。


穿山甲


九带犰狳

土豚

相似的食蚁习性,让亚洲和非洲的穿山甲、美洲的犰狳和非洲的土豚都演化出了类似的长嘴巴、长舌头,以及能够迅速挖开蚁穴深处的强壮脚爪。


地下小区建造者:土拨鼠、獾


上面这些挖掘高手多是单干户,而有些动物身体结构虽没这么“专业”,却能依靠集体的力量,在挖掘事业上做出一番成绩。昆虫中的蚂蚁、白蚁自不必说,哺乳类中也不乏类似例子,比如土拨鼠。


土拨鼠是个俗称,通常包括体型较大的旱獭、体型较小的草原犬鼠两大类,它们也是网上知名萌货—别看长得“土肥圆”,毕竟也是松鼠家族的成员,当然可爱。树栖松鼠大多独来独往,土拨鼠却生活在鼠多势众的大家族中,合作挖出庞大的洞穴。拿北美洲的黑尾草原犬鼠来说,每个家庭共用一个几十米见方的洞穴系统,10~30个相邻的家庭组成群体,多个群体再组成集群,大的集群多达上千只鼠,足足好几平方公里的洞穴相互连通,简直就是地下城市!


打洞归打洞,土拨鼠的主要食物还是地面上的青草,因此每天要花很长时间出洞觅食。挖洞挖出的土堆在洞口,正好形成了瞭望台,每次总有几只土拨鼠在上面站岗放哨。一旦发现老鹰、狐狸等捕食者来袭,“哨兵”便发出尖利的警报声,大家赶紧躲回洞里。


《哈利·波特》中的霍格沃茨魔法学校,四个学院分别代表四大元素,代表“土”的赫奇帕奇学院就以一只獾作为标志。赫奇帕奇的獾是欧洲獾,它和亚洲亲戚狗獾一样,都是在地面觅食的杂食动物,也是挖掘高手。在食物充足时,獾会组成三五只到20多只不等的家庭,全家共同挖洞居住,甚至把洞穴当作“家产”一代代继承、扩建。已发现的最大獾洞,隧道总长879米,有出入口129个,需要挖出60多吨土!这样一个洞穴可能已传承了几百年,住着好几个家庭组成的大家族。獾还会收集干草、树叶和苔藓等带回洞里“铺床”,冬季天晴时还会把“褥子”拖出洞穴晾晒,晚上再收回去。房子大了,打扫也是个麻烦事啊!


獾是杂食动物,外表滚圆结实,显得十分“蠢萌”。可它们一旦受到威胁,立刻会表现出鼬科动物特有的凶猛顽强,用于挖掘的大长爪子也是防身利器。

草原犬鼠过着群居生活,在草原上挖出四通八达的洞穴,在地面觅食时一有风吹草动就躲回地下。

草原犬鼠洞穴结构剖面示意图

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