動物的啟示

       動物和人有著千絲萬縷的聯(lián)系，“仿生學(xué)”就是人類從動物身上獲取靈感的一門先進(jìn)科學(xué)。本書介紹了許多科學(xué)家在動物身上進(jìn)行觀測和實驗的最新成果，它們不僅有益于今后的科研，其中所包含的大量有趣的啟示，也將有益于我們思維的拓展。      聰明的老鼠更痛苦      幾年前，美國普林斯頓大學(xué)的華裔科學(xué)家錢卓創(chuàng)造了一種轉(zhuǎn)基因鼠，證明它們是一種比普通鼠更聰明的老鼠，因而根據(jù)一部在美國家喻戶曉的電視劇中的天才人物——醫(yī)生杜奇·霍瑟——為這種老鼠取名為杜奇鼠。錢卓的做法是在一些老鼠中加入一個額外的基因NR2B。這些有額外轉(zhuǎn)基因的老鼠與一般老鼠所做的對照實驗表明，在六項行為指標(biāo)方面，轉(zhuǎn)基因鼠都比普通老鼠要優(yōu)異一些，尤其是在學(xué)習(xí)和記憶力方面，轉(zhuǎn)基因鼠大大超過了普通老鼠。      這一研究成果馬上引起了轟動，有人預(yù)測，如果把這樣的手段運用到人身上，就可能使人更聰明，智商更高，社會適應(yīng)能力更強(qiáng)。然而，姑且不論把這一研究成果運用到人身上的倫理爭論，僅僅是純生物學(xué)技術(shù)意義上的進(jìn)一步觀察就使人感到，如果有人想以這種途徑來變得聰明，很可能會付出巨大的代價。      最近的研究發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)基因鼠變得聰明后，它們也付出了非�！巴纯唷钡纳�理代價。美國華盛頓大學(xué)的研究人員最近培養(yǎng)了一批聰明鼠，然后用聰明鼠與一般老鼠做對照實驗。他們把甲醛溶液注射到聰明鼠和一般鼠的爪子里，在一個小時內(nèi)，兩組小鼠舔舐爪子的次數(shù)差不多，即表明兩組鼠的疼痛感覺差不多。但隨著時間的延續(xù)，聰明鼠舔爪子的次數(shù)逐漸多起來，明顯超過普通鼠。這說明聰明鼠與一般老鼠忍受急性疼痛的感覺是一致的，但是對慢性疼痛，聰明鼠的耐受力顯然要比一般老鼠差。      這個試驗表明，如果一個人想利用轉(zhuǎn)基因或改變基因的辦法來變得聰明一些，就必然要付出比他人更痛苦一些的代價。這種痛苦代價的原因也在于基因，正所謂成也蕭何，敗也蕭何。因為聰明鼠體內(nèi)轉(zhuǎn)入了NR2B基因，這個基因能控制一種叫作NMDA的受體，后者能激活神經(jīng)，幫助記憶和學(xué)習(xí)，使老鼠變得更聰明。但同樣是由于NMDA受體的作用，聰明鼠對疼痛和傷害都比普通老鼠更敏感，也有更好的記憶力。      當(dāng)然這個研究結(jié)果還可以得出其他一些啟發(fā)，比如針對NMDA研制止痛藥。但它更能說明的是，一種基因如果有一種正面作用，也就可能有另一種負(fù)面作用，正如一張紙的正面與反面，長短相形，是不能截然分開的。      （張?zhí)锟保?nbsp;     狒狒煩惱著人的煩惱      坦桑尼亞賽倫蓋提國家公園中的狒狒生活條件還算優(yōu)越，既不愁吃也不愁病，按說，它們應(yīng)該快樂無憂地生活。誰料，它們卻因為酷似人類社會里的問題，如性別、政治、尊卑順序及恃強(qiáng)凌弱等，而出現(xiàn)與人類的病癥相同的病癥：胃潰瘍、高血壓及膽固醇過高。      美國加州斯坦福大學(xué)的研究指出，這些狒狒不必花時間覓食，也不受疾病及天敵威脅，使得他們多半時間在煩惱著西方人所煩惱的事情。      這些狒狒中，日子過得最好的就是那些“人緣”最佳，屬于地位最穩(wěn)固的階層；最容易生病的則是神經(jīng)兮兮的，永遠(yuǎn)在乎別人怎么看待自己的狒狒。主導(dǎo)這項研究的羅伯特·沙波斯基教授在“美國國家科學(xué)促進(jìn)會”上表示：“從生態(tài)學(xué)的角度來看，應(yīng)該只有人類享有創(chuàng)造社會及心理壓力的特權(quán)�！倍�賽倫蓋提國家公園的狒狒每天花三小時就可以滿足熱量所需，所以它們也有類似人類創(chuàng)造壓力的特權(quán)。就因為社交問題復(fù)雜，狒狒也會出現(xiàn)潰瘍病例。      沙波斯基教授以數(shù)群狒狒為研究對象，采集到它們的血液樣本，檢測其壓力激素（也稱壓力荷爾蒙）、抗體、膽固醇及其他健康指標(biāo)。還通過觀察找出狒狒的團(tuán)體階級、個體特質(zhì)及互動關(guān)系。      研究人員還發(fā)現(xiàn)，有的雄狒狒的壓力激素最低，它們是那些大部分時間都在打扮自己，又讓不處于發(fā)情期的異性打扮，還常陪狒狒寶寶玩耍的雄狒狒。沙波斯基教授說，采取相似策略的人類，可能適應(yīng)壓力的情況也比較好。      （任意）      牛的“緊縮計劃”      穆斯考克斯牛渾身長滿棕色的長毛，既有幾分像牧羊犬，又有幾分像綿羊。它只生活在加拿大北部和格陵蘭島，那里一年有三個月黑暗得不見天日，有七個月溫度在零度以下，大多數(shù)動物都無法在那里生存。但是它們卻擅長苦中作樂，在短暫的夏季里盡情享受過豐盛的水草之后，就緩慢沉重、卻又義無反顧地走入無盡風(fēng)雪之中。      科學(xué)家們經(jīng)過長期研究發(fā)現(xiàn)，穆斯考克斯牛適應(yīng)惡劣自然環(huán)境的本領(lǐng)比人們預(yù)料的還厲害。由于冬季食物短缺，它們就降低對食物的需求，重新調(diào)整消化系統(tǒng)，使其能夠從每一粒食物中最大限度地吸取營養(yǎng)。此外，它們還通過減少器官的活力來保存能量，如肝與腎的重量就都減少一半。得益于這種“緊縮計劃”，懷孕的母�？偸强梢詰{借體內(nèi)積蓄的脂肪堅持到第二年化凍才生產(chǎn)，而此時它們的乳汁足夠新生小牛吃幾個星期的。      但是穆斯考克斯牛卻險些在19世紀(jì)的過度捕殺中滅絕。據(jù)說它們的體表絨毛是世界上最保暖的天然纖維。到1916年為止，皮貨公司雇用的獵手共捕殺了22000頭穆斯考克斯牛。這種毫無節(jié)制的屠殺加上災(zāi)難性的冰風(fēng)暴，使加拿大穆斯考克斯牛的數(shù)量在1916年銳減到1500頭。      為了避免這種珍貴動物絕種，加拿大聯(lián)邦政府早在1917年就宣布禁止捕獵穆斯考克斯牛。受到這一禁令的保護(hù)，這種動物的數(shù)量穩(wěn)步回升，幾十年后達(dá)到75000頭，如今已有近二十萬頭。      （高峰）      靈長類對付擁擠有一套      如果把一群老鼠塞進(jìn)狹窄空間里，它們會瘋狂地互相撕咬。而最近的研究表明，靈長類有應(yīng)付擁擠環(huán)境的手段。      在擁擠的環(huán)境里，人會變得非常小心，自覺接受道德約束，盡量不與周圍人的身體過多接觸。因為電梯里這種現(xiàn)象較為常見，所以社會學(xué)上就稱其為“電梯效應(yīng)”。短時間被封閉在狹窄空間里，人們都會盡量減少身體接觸，控制動作的幅度和講話的音量。像這類避免摩擦及由此產(chǎn)生的壓抑感的手段在猩猩及類人猿的群體中也經(jīng)�？吹�。      “電梯效應(yīng)”最初由美國艾莫爾大學(xué)（佐治亞州）的弗朗斯·貝爾教授基于對大猩猩的觀察首次提出。他在一次實驗中把三組大猩猩放在不同的環(huán)境中哺養(yǎng)，一組生活在空曠的院子里，另兩組分別生活在擁擠而狹窄的棚舍和與其相鄰但不很擁擠的棚舍里，結(jié)果表明，壓抑感最強(qiáng)的是既不空曠又不擁擠的那一組，因為它們經(jīng)常被擁擠著的鄰居們的騷亂所困擾，當(dāng)鄰居們安靜下來的時候，它們與生活在空曠院子里的一組一樣，看不出壓抑感。      通常情況下，大猩猩聽到“鄰居”騷亂時，會連叫帶跳地積極給予呼應(yīng)，處在野生環(huán)境中的這種動物現(xiàn)象可以理解為對自己勢力范圍的衛(wèi)護(hù)，以阻止外來者入侵。但是，在封閉的環(huán)境中飼養(yǎng)的大猩猩，慢慢就會克制自己的興奮情緒，控制感情變化。      實驗心理學(xué)家約翰·卡爾松還做過一個實驗，他把幾只實驗鼠關(guān)在一個狹窄的籠子里，從籠子中央投喂食餌并觀察它們的行動，最初是互相爭搶，后來又安靜了下來，開始共同進(jìn)食。這一現(xiàn)象讓人聯(lián)想到馬爾薩斯的《人口論》，其中不乏“人口過密的都市難免發(fā)生無秩序及暴力行為”這類過激的言辭。長期以來總有人對此深信不疑，但是在人類、起碼在大猩猩以及紅猴等靈長類動物當(dāng)中，目前尚未找到人口過密引發(fā)暴力的明證。相反，在大猩猩與紅猴這些群體中，個體密度越高，互相理毛等肢體交流倒越頻繁，顯現(xiàn)出一種努力避免關(guān)系緊張的心理傾向。      靈長類為什么會出現(xiàn)這種時而偽裝成不介意，時而給鄰居以關(guān)愛的復(fù)雜行為呢？貝爾教授試圖從進(jìn)化論的觀點做出解釋。與生物的形態(tài)在進(jìn)化過程中形成一樣，“道德的形成應(yīng)來自于大腦的進(jìn)化”，他確信，不僅棲息過密所導(dǎo)致的行為，爭奪、和解轉(zhuǎn)而友好地分食等靈長類特有的種種行為當(dāng)中，都應(yīng)有道德因素的存在。      （連榮）      企鵝步態(tài)蹣跚少能耗      企鵝的行走姿態(tài)可謂憨態(tài)可掬。人們很難把這種走路方式與聰明或是效率聯(lián)系到一起。但事實上，企鵝之所以這么行走是有道理的。      美國加利弗尼亞大學(xué)的研究人員最近發(fā)現(xiàn)，在企鵝王國里，這種蹣跚學(xué)步可能是最符合行動邏輯的。這種方式可能對于懷孕的婦女也會有一定的借鑒意義。      研究人員把企鵝放在一個特殊的平臺上，對它們行走過程中的左右和前后搖擺都進(jìn)行了詳細(xì)的數(shù)據(jù)記錄，最后他們得出了結(jié)論，認(rèn)為企鵝之所以要搖擺行走，是因為在搖擺過程中可以存儲能量，把能耗減少到最低限度。另外，對于企鵝的特殊體形來說，這種行走方式可以把它們的重心抬高，提高了行走時的效率。在一步與一步之間，企鵝可以存儲80％的能量，這在動物世界中是最高的，相比之下，人類的這一數(shù)字為65％。      這項研究不僅對企鵝進(jìn)行觀察，對其他動物也作了研究。格利芬教授說：“我們的研究結(jié)果會對那些行走有困難的殘疾人的治療有所幫助�！�      （留民）      貓打呼嚕有助健康      貓在休憩時，喉嚨中常會發(fā)出呼嚕呼嚕的聲音。有人認(rèn)為這是貓在打呼，但美國科學(xué)家卻發(fā)現(xiàn)這是貓自療的方式之一。人們之所以稱貓有九條命，與貓休憩時打呼有密不可分的關(guān)系�？茖W(xué)家指出，無論是家貓或野貓，在受傷后都會發(fā)出呼嚕呼嚕的聲音。這種由喉頭發(fā)出的呼嚕聲有助于它們療治骨傷及器官損傷，同時也可使它們更為強(qiáng)壯�？茖W(xué)家從人類實驗中也發(fā)現(xiàn)，將人體暴露于如同貓打呼聲的音波下，有助于改善人類的骨質(zhì)。美國北卡羅萊納州區(qū)系動物溝通研究所科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，家貓打呼聲的頻率約在27至44赫，美洲獅、中南美洲豹貓、非洲山貓、印度豹及西南亞野貓等的打呼聲頻率為20至50赫。這一發(fā)現(xiàn)證明，人類暴露于20至50赫的音波下，可以增強(qiáng)骨質(zhì)并促進(jìn)骨骼成長的理論是正確的。      北卡羅萊納州區(qū)系動物溝通研究所所長馬金瑟納爾表示，由于貓科動物可藉自己發(fā)出的音波療傷，因此“九命怪貓”的傳說并非荒誕不經(jīng)。貓科動      物喉頭發(fā)出的呼嚕聲，其療傷的效用就如同人類置身于超音波下療傷的效用。馬金瑟納爾表示，科學(xué)家下一步想了解貓科動物呼嚕聲的療傷過程。研究人員目前正在探討用音波治療骨質(zhì)疏松癥及刺激停經(jīng)婦女骨骼重生的可能性。北英格蘭賀爾大學(xué)骨骼新陳代謝疾病科主任波爾迪表示，人類的骨骼需要刺激，否則鈣質(zhì)便將流失，使得骨骼變得脆弱。貓喉嚨發(fā)出呼嚕聲可能就是貓刺激骨骼重生的方式。針對患有骨質(zhì)疏松癥的老年人設(shè)計運動來防止鈣質(zhì)流失是十分困難的，但利用貓科動物打呼的原理，幫助老年人改善骨質(zhì)卻是有可能的。 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