传说，如果土拨鼠在2月2日看到自己的影子，就会有六周的冬天；如果没有，则预示着春天的提前到来。
当然，土拨鼠——也被称为旱獭——在这个时候出现并非只是为了充当毛茸茸的天气预报员。那么真正的原因是什么呢？对土拨鼠生物学的研究表明，它们在2月初有其他优先事项，而不是与宾夕法尼亚州 Punxsutawney 的人们社交。
今天是土拨鼠日！
土拨鼠日似乎有欧洲渊源。2月初是冬至和春分之间的一半，纵观历史，这个季节的十字路口一直被庆祝。古希腊人和罗马人在2月5日庆祝了一个季中节日，以期待春天。在凯尔特传统中，这段时间被庆祝为 Imbolc 节日，标志着春天的开始。欧洲的早期基督徒接受了这一传统，并在2月2日庆祝了圣烛节，以纪念圣母玛利亚的洁净。按照习俗，在这一天，神职人员会祝福蜡烛并将它们分发给人们，在漫长的冬日中期待春天的到来。
在北欧，农民们需要一些迹象来知道何时开始春季播种。他们会观察冬眠动物的出现，例如刺猬或獾，来预示春天的到来。由于它们在2月初出现，人们相信，如果圣烛节阳光明媚，冬眠动物看到了自己的影子，那么就会有更多的冬日天气。但如果圣烛节下雨或下雪，那么剩下的冬天就会温和。
这一传统被迁移到美国的德国人带到了宾夕法尼亚州东部。他们在该州许多地方发现了大量的土拨鼠，并决定这种哺乳动物是他们留在欧洲的冬眠动物的完美替代品。因此，这一传统在美国得以延续。
冬眠有助于生存
在我位于宾夕法尼亚州东南部的一个研究区域，土拨鼠从洞穴中出现的平均日期是2月4日。这与民间传说和土拨鼠日的时机相符。然而，预测天气并非它们的目标。
真正的原因与达尔文适应度有关——衡量一个有机体将其基因传递给下一代的能力。这个过程定义了自然选择，并基于有机体生存和成功繁殖的能力。高的达尔文适应度表明个体能够将自己的基因传递给许多健康的后代。
冬眠有助于达尔文适应度。它通过节约能量来提高生存率，尤其是在食物供应有限的时候。冬眠的能力存在于多种哺乳动物群中，包括所有旱獭、许多地松鼠、花栗鼠、仓鼠、獾、狐猴、蝙蝠，甚至一些有袋动物和针鼹。它们蜷缩在洞穴中，度过食物稀缺的冬季。
冬眠：交替的麻木和觉醒
冬眠的特点是体温和新陈代谢功能的显著下降。这个过程通常被称为麻木。在麻木期间，包括心率、呼吸频率和大脑活动在内的身体功能都会降低。对动物来说，总体好处是在不进食的时候节省代谢能量。
然而，由于一些尚未解释的原因，冬眠动物在冬眠期间会周期性地苏醒。这些苏醒会带来巨大的能量消耗。因此，苏醒一定以某种方式对生存至关重要，否则动物就不会浪费能量去做这件事。一些可能性包括维持细胞功能或处理身体废物。
在宾夕法尼亚州，这些麻木和苏醒的阶段贯穿整个冬眠季节，平均从11月中旬开始，到3月初结束；总计约110天。在一项研究中，在此期间平均发生了15次麻木期，期间有苏醒。土拨鼠苏醒约41小时，然后返回麻木状态，雄性约128小时，雌性约153小时。
在2010年的一项研究中，我们确定土拨鼠的冬眠期随着纬度的增加而变长。冬眠期与冬天的持续时间相匹配。为了完美地匹配土拨鼠的出现时间，土拨鼠日的庆祝活动需要根据纬度进行调整。
这一切归结为性
冬眠的一个缺点是繁殖时间减少。因此，冬眠动物发展出了繁殖策略来最大化繁殖成功率。土拨鼠的繁殖策略包括在2月初暂时出现，在3月初最后一次苏醒期间交配，并在4月初分娩。这种行为提高了繁殖成功率，因为幼崽尽早（但不是太早）出生，并且能够在5月食物充足时开始进食。这样它们就有足够的时间增加体重以度过它们的第一个冬季冬眠。
但是，为什么土拨鼠会在2月出现，而交配要到下个月才会发生呢？答案在于它们的社会结构。一年中的大部分时间，雄性和雌性土拨鼠都是独居且互相敌对的。它们积极地维持洞穴周围的觅食领地，很少与对方接触。2月被用来重新建立交配所需的联系，并确保交配可以随后在3月初顺利进行。
所以，对动物本身而言，土拨鼠日更像是情人节。在2月2日，土拨鼠的出现不是为了预测天气，而是为了预测它们自己的繁殖季节是否会成功！
Stam Zervanos 是宾夕法尼亚州立大学的荣誉生物学教授。这篇文章最初发表在The Conversation上。
