无论被称为土拨鼠、woodchuck、whistle pig，还是以学名 Marmota monax 指代，这一物种因“彭克苏托尼·菲尔”（Punxsutawney Phil）的形象而长期出现在北美媒体中，被视作“动物天气预报员”。

作为其分布区内体型最大的地松鼠，土拨鼠广泛分布于美国中西部、大部分加拿大以及阿拉斯加南部。M. monax 是分布范围最广的旱獭，而温哥华岛旱獭（M. vancouverensis）则仅见于加拿大不列颠哥伦比亚省的一个岛屿。全球共有15种旱獭，分布从美国新墨西哥州杰梅兹山脉和西班牙比利牛斯山脉，一直延伸至西伯利亚和阿拉斯加高纬度地区。在这些高寒区域，旱獭冬眠时间可长达九个月。

最大型“真正冬眠者”

包括历任“菲尔”在内的旱獭，被研究者视为体型最大的“真正冬眠”动物。它们在冬眠期进入深度休眠状态，生理机能大幅降低，接近生命活动极限。

这一极端生理现象引起了长期科学关注。研究者从解剖学和生理学多个角度开展基础研究，这类工作被认为有助于拓展对自然界的认识，并为人类健康研究提供模型。现有研究显示，旱獭相关实验为肥胖、心血管疾病、猴痘、压力反应、肝炎和肝癌等课题提供了重要基础数据，也被认为可能为骨质疏松和器官移植研究提供参考。

在冬眠期间，旱獭的衰老过程几乎停滞。其心率可由活动期每分钟近200次降至冬眠期约每分钟9次。体温方面，活动期可达40摄氏度，接近犬猫水平，而冬眠时则降至约5摄氏度。相比之下，人类核心体温降至35摄氏度即被视为体温过低。

以脂肪度过漫长冬季

冬眠期间，旱獭完全依赖体内脂肪储备供能，其代谢速率可低至每天消耗约1克脂肪。但在冬眠持续半年甚至更久的情况下，这一消耗量仍然可观。

为应对漫长冬季，旱獭需在短暂的生长季内将体重增加一倍。在一些高纬或高海拔地区，这一时间窗口仅有数月。研究显示，它们会在夏季将胃肠道和肝脏体积扩大一倍，以提高摄食和消化效率，并选择营养价值较高的植物，包括豆科植物、花卉、谷物和草类。尽管体态肥硕，旱獭仍能攀爬树木取食芽和果实。

挖洞造景的“生态工程师”

旱獭在觅食和挖掘过程中翻动土壤、传播种子，形成开阔且花卉繁盛的草甸。以蒙古的塔尔巴干旱獭（M. siberica）为例，研究认为其为关键物种，其存在与植物多样性和捕食者多样性增加相关。

旱獭洞穴也是众多物种的重要栖息结构。研究指出，废弃洞穴可为数十种动物提供温湿度相对稳定的庇护所，使用者包括青蛙、狐狸、蛇和猫头鹰等。

同样的挖掘和取食行为，也使土拨鼠在部分地区被视为农业害兽。在美国中西部，随着大型捕食者在农田景观中减少，土拨鼠得以在农田中大量取食。近年来，一些地区的土拨鼠种群又受到入侵郊狼和恢复中的猞猁种群的显著控制。

旱獭本身也是多种捕食者的重要食物来源，被视为植物向食肉动物传递能量的关键环节。从鹰、雕到鼬、狼，均可能以其为食。与多数本地鸟类和哺乳动物类似，家猫也会捕食旱獭。人类长期利用旱獭肉和皮毛，一些曾经常见的旱獭物种在部分地区已变得稀少。

研究同时指出，旱獭繁殖能力较强，具备从种群下降中较快恢复的潜力。相关项目显示，旱獭可以被重新引入历史分布区，并被认为有利于当地生态系统结构和功能的恢复。

冬眠结束时间与食物供应

旱獭在结束冬眠后不久即进入繁殖期。研究资料显示，其妊娠期约为4个半星期，每胎可产下六只或更多幼崽。理想情况下，幼崽出生时间应与积雪融化和首批植物萌发相吻合，以便在短暂生长季内尽可能积累脂肪，为下一次冬眠做准备。

由于旱獭对植物资源高度依赖，又常在积雪尚存时出现在地面，人们由此推测其具备一定“判断天气”的能力。美国和加拿大多地均有以土拨鼠为主角的节庆活动，宣称其可“预测”未来六周的天气。

研究指出，这一传统与德国移民有关，他们在北美延续了故乡关于春季獾和刺猬出没时间的民俗。类似的春季动物活动时间表也见于棕熊，在罗马尼亚和塞尔维亚仍有相关节日。其他物种，如毛毛虫、绵羊、猫和睡鼠等，也在不同文化中被赋予“天气预报”能力。

有民间说法认为，树松鼠的巢窝位置和结构可预示冬季冷暖。树上以枝叶构成的巢窝通风且隐蔽，被认为更适合温暖冬季；而树洞则保温性更好，但群居可能增加寄生虫传播风险。有长期研究树松鼠的学者记录了大量巢窝位置、数量和大小数据，但未发现与天气状况之间存在明显规律。

研究：预测能力“不优于随机”

针对土拨鼠“天气预报”能力的科学检验显示，其表现与随机猜测相当。2021年的一项研究指出，土拨鼠对春季到来时间的“预测”准确率约为50%，并未优于随机结果。

研究者认为，以固定日历日期要求任何物种“预测天气”都存在问题，因为季节进程随纬度和海拔显著变化。沿阿巴拉契亚步道由南向北徒步者可在更长时间内经历春季气候，而在8月登上落基山脉高海拔地区仍可见到春季野花。

相应地，阿拉巴马州的土拨鼠比威斯康星州的更早出洞活动。1939年一份加拿大报纸曾评论称，在马尼托巴，“任何有理智的土拨鼠都不会在2月2日自愿冒着严寒出洞”。

动物感知环境，人类依赖工具

现代气象技术可以较准确地预测长期平均天气（气候）以及未来数日的具体天气状况。但美国相关机构资料显示，对某一地点10天后具体天气的预测准确率约为50%，与土拨鼠“预测”水平接近。

与人类依赖仪器不同，许多动物对环境变化极为敏感。黄鹂、麻雀等鸟类有时会在暴风雨来临前大量出现。这类鸟多在夜间迁徙，依靠星空和地球磁场跨越陆地和海洋。为避免在雾中迷失方向或被强风吹离航线，它们会在恶劣天气到来前集中降落在适宜的停歇地。研究者指出，在此类情况下，观察这些鸟类的动向有助于判断是否适合出海等活动。

春季蛙鸣通常表明水体温度已适合产卵。空气温度则影响毛毛虫的孵化时间和活动节律。几个世纪以来，农民记录花期等现象，用以安排播种和收获时间。相关研究通过比对历史日记和标本，验证了这些长期观察对现代科学研究的价值。

物候观测揭示年度节律

物候学专门研究自然界中季节性事件及其年度周期，包括土拨鼠春季首次出洞、候鸟秋季最后一次鸣叫等。一个地区第一朵花开放的日期、首次雷暴出现的时间、最后一只蟋蟀鸣叫的时点，都是物候记录的内容。

研究者指出，单一观测记录——包括“菲尔”的表现——都不足以预测天气。但大量分散的观测数据汇总后，可以反映生态系统运行状态及其变化趋势。美国国家物候网络等机构收集公众提交的观测记录，用于相关科学研究。

在北美，“土拨鼠日”等传统被视为一种引导公众在冬季关注自然变化的方式。人们在这一天观察云层、树芽和早春植物，如能融雪的臭菘花等。研究者认为，这类活动有助于公众走出室内，关注日照时间延长和周围生物活动增强等季节信号。

文中观点和研究由迈阿密大学赫夫纳自然历史博物馆馆长 Steven Sullivan 提供。原文发表于 The Conversation 网站。