科学美国人60秒:大象的体重随新牙的出现而增加

这里是科学美国人——60秒科学。我是凯伦·霍普金。
据我们所知，大象是不节食的。但是它们的体重却会上下波动，至少生活在动物园里的大象会如此。现在，研究人员发现大象体重的增减似乎取决于其下颚——更准确地说，是它们换牙的不寻常方式。研究结果发表在《哺乳动物生物学》期刊上。
苏黎世大学动物园动物、异国宠物和野生动物诊所的研究人员此前一直在探索大象体重如何随其整体形态而变化——大象是体型庞大还是身形苗条。因此，他们收集了欧洲圈养大象整个种群的数据。
在该诊所工作的马库斯·克劳斯是比较消化生理学教授：
“这是我当时的学生克里斯蒂安·希夫曼的功劳，他是所有这一切的推动者。因为克里斯蒂安几乎走访了欧洲所有饲养大象的动物园。”
他带回来的记录展示了这种当地厚皮动物的相对体重。乍一看，他的观察结果并不那么令人惊讶。
“在西方社会，动物园里也一样，许多生物往往达不到理想体型状态，通常会有些偏胖。大象在这方面也是如此。”
但对数据进行更深入的研究后，研究人员发现了一些奇怪的现象。
“一旦大象达到人类所称的‘成年年龄'和‘成年体重'，数据似乎出现了某种系统循环：体重随着年龄而上下波动。”
这种“溜溜球效应”并不与大象饮食的季节性变化同步。这并不是因为某些雌性开始怀孕并生产。因为研究人员在繁殖象和非繁殖象身上都看到了这种现象。
“那一定是因为别的原因。因此克里斯蒂安提出了这个想法，他认为这可能与大象的牙齿周期有关。”
对包括我们人类在内的大多数哺乳动物来说，乳牙会被正常大小的成年齿所替换。但由于大象体型过于庞大，其下颚必须不断生长才能跟上体型增长的步伐，大象要换6套牙，每套牙都比前一套大。而新牙不会等着旧牙掉下来，而是从后面把旧牙挤出去。在此过程中，会有两套牙同时存在的情况。大象体重增加并不是因为多余的牙齿本身非常重。更可能的情况是，更多的牙齿意味着更多咀嚼食物的过程。
“这表明，在那段时间里，大象要么能吃到更多食物，要么能更好地咀嚼食物。吃得多显然能提供更多能量。而咀嚼得更好也能提供更多能量，因为对于食草动物来说，咀嚼得越细，它们从食物中获得的能量就越多。”
最终确定磨牙和体重之间存在关联，可能需要兽医的合作，因为兽医能让大象跳上磅秤并说话（大象叫声）。
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