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动物驯化之路:养殖实验加速自然选择进程(图)

来源:华夏地理       更新时间:2011-4-2 13:05:45
 
1958年,柳德米拉 · 楚特身为研究生的第一项任务,是前往各个皮草养殖场,挑选最温顺的狐狸作为别利亚伊夫的第一代实验对象。1953年斯大林去世后,对遗传学研究的封禁逐渐放松,于是别利亚伊夫在位于西伯利亚的细胞及遗传学研究所建起实验室。他仍然小心翼翼地把活动伪装成生理学研究的样子,对基因之事只字不提。楚特回想起苏维埃领袖尼基塔·赫鲁晓夫来研究所视察的时候,有人听见他说:“什么,那帮遗传学家还在这呢?不是已经消灭了吗?” 别利亚伊夫的上司运用谨慎的政治策略,同时赫鲁晓夫身为记者的女儿还撰写了一批褒奖遗传学的文章,在这些庇护下,狐狸养殖场的实验静悄悄地展开了。

  1964年时,第四代狐狸已经开始实现研究人员的愿望。楚特仍然记得第一次有狐狸见到她摇尾巴的时刻。没过多久,其中最驯良的一些狐狸已经与狗极为相像,会跳到研究员怀里舔他们的脸。有时候,这些动物的驯化程度让研究员都惊讶不已。20世纪70年代时,有一次,一名工作人员把一只狐狸暂时带回家当宠物喂养,楚特去找他时,发现他正带着狐狸散步,而且没有拴绳子。“就跟遛狗一样。我对他说:‘别这样,会弄丢的,这可是研究所的财产!’”她回忆道,“他说:‘等一下。’然后吹了声口哨,喊道:‘可乐!’狐狸马上就跑了回来。”

  与此同时,更多的狐狸开始显现出驯养动物的表型:松软下垂的耳朵在生长期中出现的时间更长,而且皮毛上出现典型的白色斑点。“20世纪80年代初期,我们观察到它们外表上出现巨大改变。”楚特说。1972年,研究范围扩展至鼠类,之后又加入貂和水獭。水獭难以繁殖,于是实验最终告吹,但科学家对另外两个物种的行为塑造获得了成功。

  正当遗传学技术渐趋成熟,别利亚伊夫的终极目标(找到驯化行为与动物DNA之间的联系)有了实现的可能性时,实验项目却陷入了困境。前苏联解体,科学经费缩减,研究人员除了维持狐狸群的生存,别的已经做不了什么。1985年别利亚伊夫去世后,楚特接管研究,竭力募集资金。然而到了21世纪初,她面临被迫关闭实验室的危险。

  大约是同一时期,生于俄国的康奈尔大学分子遗传学博士后安娜 · 库克尔科娃从报道中得知这一项目的困境。多年来她一直对这座狐狸养殖场怀有浓厚兴趣,如今她决定把自己的研究重点转移到这项实验上来。在犹他大学戈登·拉尔克的协助和美国国立卫生研究院的资金支持下,她与楚特并肩战斗,力图完成别利亚伊夫未竟的事业。

  事实上,新西伯利亚养殖场中的狐狸并不都像马夫里克那样友好。马夫里克与驯良的伙伴们住所门口的小路对面,还有一座类似的棚子,里面摆满了铁丝笼,笼子里关着研究员们所谓的“攻击性狐狸”。为研究驯良动物的生物学特性,科学家们需要建立一个绝对野性难驯的动物小组,以便与友好的狐狸形成对比。研究人员根据攻击性狐狸幼崽行为中所含敌意程度对它们进行评级,把攻击性最强的用来繁殖下一代。与摇尾乞怜的马夫里克相比,这里的狐狸就像是它邪恶的同胞兄弟,与恐怖片中如出一辙:一旦有人类靠近,它们就露出牙齿嘶鸣,啃咬笼子栏杆。

  “我要向你介绍这只狐狸。”楚特指着旁边一头咆哮的生灵说道,“可以看出它的攻击性有多强。这只母狐狸是攻击性的母亲所生,之后由驯良的母亲养大。”这一调换偶然证明了一个观点:狐狸对人类反应如何,更多在于天生,而不是后天环境。“在这里,”她说,“导致狐狸行为发生变化的是遗传特征。”

  然而,想要弄清基因究竟是如何导致了驯化程度上的差异,却十分棘手。首先,研究人员需要找到负责控制友好和攻击性行为的基因,而这些行为特点,实际上是多种具体特点的综合,包括恐惧、鲁莽、服从、好奇等等。必须把这些特点区分开来,分别衡量,找到它们与某种基因或者基因组之间的联系。一旦找到这些基因,研究人员便可进行测试,看这些影响行为的基因,是否同时也是导致松软耳朵、花斑色皮毛等驯化物种特点的诱因。

  而现在,库克尔科娃正致力于第一步:把驯良的行为与基因联系起来。每年夏末,她便从康奈尔大学来到新西伯利亚,对这一年新生的幼崽进行评估。她利用客观标准对狐狸的体态、叫声等进行测量,所得数据记入狐狸群的家谱——对驯良、攻击性和“交叉”组(父母分别来自两组)狐狸情况的记录。

  然后,美俄合作的研究小组从参与实验的每只狐狸血样中提取DNA进行检测,寻找两组狐狸基因组中的明显差异。研究小组报告称他们发现在两个DNA区段中,两组狐狸之间存在巨大差异,其中可能含有与驯化行为相关的关键基因。越来越多的证据显示出,驯化行为并不是由单一基因驱动,而是由一套基因的改变而导致。

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