大老鼠如何占领北美

在世界各地的考古遗址中，通常会忽略一组遗骸：啮齿动物的骨骼。数千年来，老鼠一直与人类一起生活（和死亡），在整个历史中留下了小骨骼。很少有研究人员研究过这些微小的过去遗迹，他们更喜欢更有魅力的发现。但一项新研究深入研究了在定居点出土的老鼠骨骼以及从北美东部沉船中收集的老鼠骨骼的细节。它揭示了证据表明，一种超入侵性老鼠物种比之前认为的早了几十年到达，并迅速统治了另一种，在美国和加拿大城市定居。

在 4 月 3 日发表在《科学进展》杂志上的这篇新论文中，一个由生物分子考古学家、动物考古学家和其他科学家组成的团队分析了此前在美国东海岸和墨西哥湾沿岸以及加拿大沿海地区和圣劳伦斯地区的 32 个地点发现的 300 多只啮齿动物的遗骸。这些遗址的年代跨度从 1559 年到 20 世纪初，包括早期的港口和定居点，以及通过筑坝、疏浚和潜水探索的七艘沉船。

“考古学上对老鼠的研究太少了，”这项研究的主要作者、特伦特大学的生物分子考古学家埃里克·吉里说。吉里说，由于缺乏信息，他和他的同事们对历史上出现的老鼠种类有了几个令人惊讶的发现。这项研究可以让我们更好地了解历史上最大的害虫之一。

“这是一个非常有趣的数据组合，”里士满大学研究城市老鼠的综合生物学家乔纳森·理查森 (Jonathan Richardson) 说。他未参与这项新研究。他补充说，黑鼠和棕鼠的行为不同，携带不同的人畜共患疾病，对人类的影响也不同，因此了解每个物种在北美出现的方式和时间对于理解城市生态和人类发展至关重要。“从生物学和历史角度来看，这都很有趣，”理查森说。

鼠斗

“鼠”一词涵盖了 56 种已知物种，但其中两种分布最为广泛：黑鼠（ Rattus rattus ）和褐鼠或挪威鼠（ Rattus norvegicus ）——这两种鼠最初原产于亚洲不同地区，现在都已入侵世界各地。通过历史记录，人们早就知道黑鼠是最早到达北美的鼠类，它们于 15 世纪偷偷搭乘哥伦布和其他欧洲殖民者的船只前往加勒比海，并从那里传播开来。褐鼠后来才出现在美洲，但具体是什么时候出现的，目前仍未得到解决。

吉里说，许多历史记载表明褐鼠抵达北美的时间大约是 1776 年美国独立前后。然而，新研究表明，褐鼠抵达北美的时间要早​​得多。很难准确确定考古遗址中褐鼠遗骸的年代，因为啮齿动物会挖洞（相比之下，黑鼠会爬山），因此较近的褐鼠最终可能会潜入较古老的遗址。此外，放射性碳测年法对于不到 300 年的事物并不特别精确。但沉船数据提供了明确的证据，表明褐鼠最迟在 1760 年就穿越了大西洋。来自陆地遗址的大量发现进一步表明，该物种早在 1731 年就已在北美定居。

研究表明，一旦来到这里，棕鼠就会迅速占领黑鼠的地盘，并在短短几十年内占据主导地位。

为了区分黑鼠和棕鼠的历史遗迹，研究人员使用了一种名为 ZooMS 的分子分析协议，该协议根据骨骼内胶原蛋白的氨基酸组成来识别不同的物种。他们发现，到 18 世纪中期，黑鼠从遗址样本中的唯一或优势物种变成了与棕鼠相比稀有的物种。1760 年以后的样本中只有 5 个黑鼠样本被鉴定出来，108 个样本中只有 2 个显示黑鼠出现在 1800 年之后。与此同时，棕鼠样本在同一时期激增。这些发现为棕鼠已成为主导地位的轶事证据提供了坚实的科学支持，到 1800 年代，它在大多数早期北美沿海城市的竞争中胜过黑鼠。如今，棕鼠占北美城市老鼠的绝大多数，几乎没有例外

饮食差异

棕鼠通常比黑鼠体型更大、攻击性更强。在世界许多地方，棕鼠会取代黑鼠。不过，这种情况并非在所有地方都适用，当地的生态环境也起着一定的作用。例如，在新西兰，黑鼠占主导地位，理查森说。他补充说，不同地区出现不同结果的原因是一个“生态之谜”。

在北美，吉里和他的同事假设，饮食和食物竞争的差异可能是棕鼠如此迅速赢得领地之战的原因之一。利用碳和氮同位素分析，他们粗略地描绘了研究地点的老鼠饮食情况，并发现不同地点和物种的老鼠饮食存在差异。

在更北的地方，老鼠骨骼的 delta-C-13 比率较低，这是一种与食用玉米和其他为抵抗干旱而进化的植物有关的同位素特征。在大西洋中部和更南的地方，老鼠遗骸的平均¹³ C 含量相对较高，这表明其饮食中玉米或温暖气候植物较多，并且遵循了人类的农业趋势。

在所有物种中，褐鼠骨骼的 delta-N-15 比率高于黑鼠，这表明褐鼠比体型较小的竞争对手吃更多的动物蛋白。这种蛋白质偏好差异可能是黑鼠无法守住阵地的原因之一。

“两种物种之间可能存在重叠，这涉及到黑鼠饮食中的动物蛋白，”Guiry 说。他解释说，黑鼠似乎总体上吃的肉、蛋和奶制品较少，而当它们与凶猛的棕鼠争夺这些资源时，它们可能吃得更少。“它们饮食中的这部分可能对繁殖成功尤为重要，”他补充道。也许，当它们不得不争夺蛋白质时，黑鼠能够生育的后代更少。

很可能，棕鼠的胜利是多种因素共同作用的结果。Guiry 表示，对巢穴空间的竞争、人类对景观的改变，甚至跨物种捕食也可能发挥了作用。他说，需要进行更多研究和更多样本分析才能确定。但值得庆幸的是，考古记录中仍有许多尚未研究的老鼠遗骸。Guiry 和他的同事正在继续解开这堆啮齿动物骨骼能告诉我们什么。

过去和现在的老鼠

“考古学蕴含着大量生态学潜在信息，这些信息对当今的人们具有潜在意义，”吉里说。“它不仅能了解人们过去做了什么，还能为现在提供信息。”

理查森对此表示同意。他研究了目前与人类一起生活在城市中的老鼠的基因流动，以追踪这些害虫在不同地方之间的移动方式。新的考古工作为分析他在工作中观察到的一些模式提供了更清晰的背景。“我们真的需要那个[历史]基线，才能了解今天发生的事情，”他说。

老鼠的故事也是人类文明的故事。从食品安全到疾病风险，啮齿动物在历史和现代都扮演着重要角色。“我们永远无法彻底消灭老鼠。它们总是在城市内外，”理查森说，“所以我们最好尽一切努力去了解它们。”