研究:動物因接近人類而發生改變

據外媒報道,大約8000年前,東南亞的游牧民開始飼養紅叢林鳥,這是一種擁有明亮羽毛的熱帶鳥類,至今仍棲息在東南亞的森林和紅樹林中。這些鳥類的後代–雞則在世界各地的農場和餐桌上都能找到。

研究:動物因接近人類而發生改變

在瑞典Linköping大學的實驗室里,動物行為學教授Per Jensen正試圖在創紀錄的時間內重現這種馴化過程。通過培育對人類表現出最不恐懼的紅野禽,在僅僅11代中他就看到了明顯的不同。他的實驗還向人們展示了親近人類對動物行為的巨大影響。

Jensen說道:“如果你走進野生叢林鳥類的圍欄,它們會試圖逃跑並移動到圍欄的另一端、在危險中扇動翅膀。我們培育出來的那些更溫順的鳥則會走到你跟前啄你的鞋子–它們想和人類互動。”

叢林鳥在其他方面也發生了變化。它們跟同伴更合群,往往對探索周圍環境更感興趣。

跟野生同類相比,它們體型更大、下蛋更大、大腦也更小–這些差異在雞身上也可以看到。

人類馴養動物有着悠久的歷史,這個過程跨越了數千年。查爾斯·達爾文是第一個注意到貓、狗和寵物兔子等家養動物除了“溫順”之外,具有某些共同特徵的人。跟野生的祖先相比,寵物往往有柔軟的耳朵和捲曲的尾巴;它們的下顎和牙齒也更小,皮毛上有白色斑點,繁殖更頻繁。這種現象被稱為“馴化綜合症”。

馴化綜合症最著名的例子來自1959年的一項實驗,蘇聯生物學家Dmitri Belyaev和Lyudmila Trut從一個西伯利亞毛皮農場取了幾十隻野生銀狐並開始選擇性地培育最溫順的動物。

值得注意的是,僅僅幾代科學家就培育出了溫順友好的狐狸。不僅僅是他們的行為發生了變化;狐狸看起來也不一樣了。它們的口鼻較短,耳朵鬆軟下垂,斑點斑駁,尾巴捲曲而又搖擺。

儘管原因尚不清楚,但一種流行的理論是,當人類為了馴服動物而飼養動物時他們可能會無意中選擇腎上腺發育不全的個體。腎上腺負責“戰鬥或逃跑”反應,所以腎上腺較小的動物不那麼害怕。

胚胎中形成腎上腺的幹細胞也會發育成色素細胞及頭骨、頜部、牙齒和耳朵的一部分。所以馴養綜合症實際上可能是馴養動物偶然產生的副作用。

在Jenson的研究中,野生鳥類和馴養鳥類之間最大的區別之一是腦幹的大小,腦幹是大腦中參與應激反應的古老部分。

“大腦是一個非常昂貴的器官,消耗哺乳動物25-30%的能量,”Jenson說道,“如果你選擇生長更快、繁殖能力更強的動物,你就對這些動物使用能量的方式提出了要求。雞不需要像野生動物那樣應對很多複雜的事情,所以它們可以用這些能量來促進生長和繁殖。”

馴養綜合症可能不僅僅局限於人類有意培育的動物。根據以色列海法大學動物考古學家Lior Weissbrod的一項研究,家鼠可能在1.5萬年前就爬進了它的第一個儲藏室。Weissbrod在地中海東部的納圖夫人狩獵採集文化留下的定居點發現了老鼠的牙齒。

從那以後,老鼠走遍了地球的每一個角落,在人類居住的地方安家。有證據表明,跟人類長期同居已經改變了老鼠的DNA。

德國馬克斯·普朗克研究所的研究員Anja Guenther從三個不同的家鼠亞種收集了150個樣本。每個亞種都是在人類進化史的不同時期開始與人類同居的。家養小家鼠在12000 – 15000年前開始與人類共存,小家鼠和我們一起生活了8000年,而M. musculus castaneus直到最近才跟我們建立了關係–約3000 – 5000年前。

Guenther在實驗室里培育了幾代小鼠。然後,她拿原來老鼠的後代用七種不同的食物拼圖測試它們。每個拼圖裡面都有一隻粉蟲,老鼠只能通過推或拉一個蓋子、從管子里抽出一個紙團或打開樂高房子的窗戶才能得到它。令人難以置信的是,祖先跟人類共同生活時間最長的老鼠最擅長解決食物難題。

Guenther說道:“這一定是進化在起作用,因為我們使用的動物在標準的實驗室條件下飼養了好幾代。我們測試的小鼠從未跟人類生活在一起,但它們的祖先曾與人類生活在一起。與人類生活在一起改變了老鼠的基因組成。”

這位研究人員認為,家鼠之所以進化得更善於解決問題是因為人類把食物藏起來了。隨着時間的推移,這種思想鬥爭使老鼠變得更加狡猾。

“這就像一場軍備競賽。當我們開始向它們隱藏食物時,它們必須更有創新精神才能找到食物,”Guenther說道。

雖然跟人類生活在一起可能會讓一些動物如家鼠變得更聰明,但它們可能對果蠅產生相反的影響。

D. melanogaster可能在至少1.2萬年前首次跟人類同居,當時它被水果的氣味吸引並飛進了生活在非洲南部的遠古人類的洞穴。這些蒼蠅接着跟着我們和我們的垃圾在世界各地飛。

一個多世紀前,這些昆蟲被選為基因模型以利用它們短暫的壽命和易於繁殖。從那時起,D. melanogaster就成為了一個不可或缺的實驗室模型用於解決大量的生物學問題。並且有趣的是,研究果蠅的遺傳學家都知道,實驗室菌株遠不如它們的野生表親活躍。

費城天普大學的進化遺傳學家Rob Kulathinal說道:“任何在實驗室工作過的果蠅都知道,如果一隻果蠅從小瓶中逃了出來,它很容易就能抓住,你只需輕敲它的頭部它就會掉下來。”

為了找出是否還有其他的原因,Kulathinal比較了野生果蠅和實驗室果蠅的基因組。他不僅證實了實驗室菌株明顯不如它們的野生表親活躍,並且跟其他蒼蠅的互動更少。另外他還發現了表明在過去50-100年裡生活在實驗室的蒼蠅經歷了快速進化變化的證據。

Kulathinal並不是僅僅發現了一兩個基因的變化,而是發現了整個基因的變化,尤其是那些跟大腦中形成新神經元有關的基因。這些變化可能在某種程度上解釋了實驗室果蠅的不同行為。

雖然我們不知道為什麼會這樣,但Kulathinal有一個有趣的理論。“在研究實驗室中,你必須每兩周將果蠅轉移到不同的容器中。當你撥動蒼蠅時,跑得快的逃跑了,笨的留下了。所以經過幾代人的進化,你最終會選擇慢而愚蠢的蒼蠅,而不是能夠逃跑的更快的蒼蠅。”

那麼是什麼將狗、雞、狐狸、老鼠和蒼蠅聯繫在一起呢?不管選擇與否,每個個體都跟人有着千絲萬縷的聯繫。在分享我們的生活和吃我們的剩飯時,每一個物種都必須克服對人類的恐懼才能生存。

“當你開始思考幾千年前馴化的最初階段時,第一步肯定是減少了對人類的恐懼,因為害怕的動物無法繁衍,”Per Jenson說道。

我們以狩獵為生的祖先不可能知道的是,許多其他變化會免費搭乘“馴服”的便車。

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