导语:巨蜥为什么要把洞建成螺旋状?把蛋产仔地下几米深有什么好处?
关键字:巨蜥 螺旋状地洞 进化
忠实的读者一定记得巨蜥是我们最近几个月以来一直在讨论的话题。我们的讨论还没有结束，关于巨蜥我打算多谈一些。早在2014年9月，我们谈了最近发现的学名为Varanus panoptes的黄点巨蜥建造的复杂螺旋状地洞。这种巨蜥挖的是逐渐下降的地洞，其上部直而倾斜，中部是有三个下降的回旋组成的螺旋部分，底部是卵窝（Doody et al. 2014）。在卵窝孵完卵后，雌蜥蜴将地洞上部部分用土回填。这可能是想帮助孵化中的蛋维持潮湿、稳定的环境，或者是为了将捕食者挡在外面，抑或二者兼而有之。
在2014年那篇文章的结尾，我提到在不久的未来将发表更多关于巨蜥的复杂地洞的新进展。这一天终于来了。
对螺旋的剖析
正如J. Sean Doody和林奈学会生物学杂志（Biological Journal of the Linnean Society）的同事描述的那样，巨蜥地洞之所以引人注意不仅仅因为其复杂性还因为其能达到的深度。之前的研究已经描述了卵窝深度离地面1.5米的地洞。这个新研究描述了很多深达2.5米的地洞，其最深达到了惊人的3.6米（Doody et al.（2015））。
我们提到的这些地洞都来自西澳大利亚金伯利地区。在该地区蜥蜴在雨季末期或旱季早期挖洞，也即在2月和6月之间。这些地洞并不特别稀少：Doody等人2015年发表的那篇文章里提到，在发现的52个地洞中，有37个是里面已经有孵化的蛋壳的老洞。这些地洞错综复杂，很多地洞里住着很多动物，并有超过30个地洞紧密相连（Doody et al.（2015））。是的，这意味着群居的巨蜥。如果这些对于你是闻所未闻的，那么我想你肯定印象深刻。蜥蜴做的事比我们几十年前认为的更精巧、更复杂。
这些螺旋状的巨蜥地洞是爬行动物中第一种为人所知的螺旋地洞，也是四足动物挖得最深的洞。的确，有些四足动物能挖更长的地洞，但它们并不是专门为居住而挖的。值得注意的是其它四足动物也能弄出螺旋形结构（隐鼠（Cryptomys）吃过的块茎周围也会有螺旋形结构：Doody et al.（2015）引用Lovegrove & Paingting（1987））。
巨蜥地洞以一段短而近乎水平的部分开始，然后是一段长的、逐渐弯曲下降的部分，其末端是逐渐下降的多达8个回旋的垂直螺旋段。一些螺旋是顺时针的，有的是逆时针的，也有一些从一个方向变成另一个方向（Doody et al.（2015））。卵窝则位于螺旋部分底部。在许多发掘的地洞中发现了一些蛋壳和外表完好但胚胎已经死亡的蛋。有个地洞内部距地表1.93米处甚至保存有一个巨蜥的骨架（Doody et al.（2015））。
那么我们确定这些地洞是巨蜥挖的吗？是的。许多地洞里有大量挖洞的证据，并且没有证据表明地洞里有其它动物。还有，这种蜥蜴被拍摄到正在挖掘、进入这些地洞。
超过2.5亿年前的螺旋状地洞。这些螺旋很容易让人联想到化石记录中的某些地洞。被称为Danimonelix（或者Daemonelix或Danimonhelix）的垂直螺旋状地洞来自超过2千万年前（渐新世晚期和中新世早期）的沉积物。它们是由啮齿类动物，（居住在草原的海狸Palaeocastor）建造的。自1892年被发现以来，这些地洞就存在争议，直到十九世纪七十年代Martin & Bennett 1977的文章里报告在地洞里发现了Palaeocastor（包括其幼崽）的骨架。螺旋状垂直地洞在二叠纪中也有发现，这些地洞是由二齿兽Diictodon建造的（Smith 1987）。
这些地洞设计之间表面的相似性是在暗示我们自然选择驱动了打洞行为的发展吗？这些相似的地洞是在显示这些挖地洞的物种在生态学或行为方面有一些相似吗？
Doody et al.（2015）文中收集了大量地洞内部和卵窝中的温度和湿度数据。虽然地洞中靠近地表处的温度随地表季节性环境而变化，地表以下1-3米处的卵窝的温度几乎不变（Doody et al.（2015））。湿度随深度增加，地下3米处的湿度比地下1米处高37%。或许将卵窝建得这么深的原因是，只有在深处土壤湿度才足以保证胚胎的发育。还有，深度超过1米的卵窝温度恒定，这使得在这一深度的胚胎相对于靠近地表的胚胎有生存上的优势。
关于这些地洞最大的问题是为什么这些动物要将地洞建成螺旋形的。一个流行的说法是这样可以阻止捕食者进入，地洞的宽度和紧密排列的螺旋使得更大的动物难以进入卵窝。Doody et al.（2015）指出现在已经灭绝的捕食者比如袋狼和古巨蜥V. priscus（过去生活在澳大利亚的科莫多龙（V. komodoensis）也可以在此列）在过去都可能捕食V. panoptes巨蜥的卵。雄性V. panoptes巨蜥也可能被阻止进入百眼巨蜥建造的地洞。海狸的地洞也被认为有阻止捕食者进入的功能。
可以想象，螺旋状的地洞在洪水泛滥时排水很有优势，因为螺旋形提高了地表区域的面积。也有可能相对于将地洞挖成直的，建成螺旋形可以增加地洞建造者遇到沉积区域的机率。
虽然还没有定论，Doody et al.（2015）指出螺旋状的地洞很可能源自进化，因为建造这些地洞的动物需要将洞打得很深以避免地表燥热的环境影响蛋和幼崽的存活。螺旋状Daimonelix型地洞是最好的解决方案吗？只有某些特定的动物才能建造这种地洞吗？问题接踵而至……
最后，在这些关于巨蜥地洞的新论文发表之前，人们假定哺乳动物（和别的单孔亚纲（synapsids））是仅有的能够建造螺旋状地洞的四足动物。但这些新发现显示，现存的爬行动物—那些不会说话、不复杂、冷血的爬行动物—可以做一些令人难以置信的复杂事情。它们能一起建造供一家居住的地洞（McAlpin et al. 2011），形成大量供单个个体居住的地洞，以及我们现在见到的很深很深的螺旋状地洞。这种复杂结构只有哺乳动物才能建造的出来的推测已经被推翻了。
作者简介：
Darren Naish是一位科普作家，技术编辑，古生物学家（现供职于英国南安普顿大学）。他主要致力于白垩纪恐龙及翼龙的研究，同时对四足动物有强烈的兴趣。他的出版物可以下载。自2006年起他开始在四足动物学（Tetrapod Zoology）上写博客文章。你可以登陆tetzoo.com访问四足动物学网站，也可以在Twitter上关注四足动物学@TetZoo。
本文观点仅代表作者，不代表《科学美国人》。
（翻译：张文泰；审校：傅斓）
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