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远古的狼,如何变成了今天的狗?|《环球科学》2015年8月号

 天做棋盘星做子 2015-07-27
本文全文载于《环球科学》2015年8月号,原标题为《重写犬类进化史》。


  科学家正试图解开狗的驯化之谜——狼这种危险的大型食肉动物,究竟是如何演变成为人类最依赖的朋友的?

  撰文?弗吉尼亚·莫雷尔(Virginia Morell)

  翻译?刘雨歆

  责编 廖红艳

  如果你曾经在狗和野狼还不到一周大的时候开始抚养它们,用奶瓶给它们喂奶,日夜精心照料,你一定能注意到它们之间的区别。从2008年起,奥地利狼科学研究中心(Wolf Science Center)的动物行为学家若菲奥·维拉尼(Zsófia Virányi)就和同事一道,试图通过抚养这两种动物,搞明白“狗之为狗,狼之为狼”的原因。该中心的研究人员共养了4群狼、4群狗,每群2~6只。研究人员训练它们服从基本指令、拴上皮带散步、用鼻子碰触计算机显示器进行认知测试。虽然那里的狼已经跟科学家一起生活和“工作”了7年之久,但是它们仍然保持着独立的思想和行为,与狗大为不同。

  “你可以在桌上放一片肉,然后跟我们的狗说‘不’,他就不会碰那片肉,”维拉尼说,“但是狼不会听你的。他们会看着你的眼睛,然后叼走那片肉。”——维拉尼不止一次注意到,狼拥有这种令人不安的魄力。每次遇到这种情况,她总不禁疑惑:桀骜不驯的狼怎么可能“摇身一变”,成为驯良的狗?

  “你不可能跟一种有如此行径的动物生活在一起——何况它还是大型食肉动物,”维拉尼说,“你想要的是像狗这样的动物,它知道‘不!’是什么意思,而且愿意服从你。”

  狗之所以能深刻理解“不”的含义,可能与狗群的组织结构有关。奥地利狼科学研究中心的研究人员发现,它们不像狼那样信奉平等主义,而是实行严格的等级制度。维拉尼注意到,狼会在一起进食,就算占主导地位的狼对地位较低的从属者亮出牙齿,大声咆哮,从属者也不会弃食离开。但是这种情况不可能发生在狗群里。“处于从属地位的狗,很少会跟占主导地位的狗同时进食,”她观察到,“它们甚至都不打算尝试一下。”研究还显示,狗不太愿意跟人类合作完成任务,它们只希望接受命令、听从吩咐。

  思维独立、信奉平等主义的狼,怎么变成了温良顺从、随时待命的狗?在转变的过程中,古代人类又扮演了怎样的角色?这些问题一直困扰着维拉尼:“我试着想象他们是怎么做的,但是我真的想象不出。”

  维拉尼并不是唯一一位对此感到困惑的科学家。虽然研究人员已经成功确定了其他几乎每一个驯化物种被驯化的时间、地点和它们的祖先——无论是羊、牛、鸡,还是天竺鼠;但是一谈到我们最好的朋友家犬(Canis familiaris),他们就莫衷一是了。科学家知道人类为什么会驯化其他物种——为了在身边储备肉食;但是他们无从得知,人类到底是出于什么缘故,竟然允许一只大型野生食肉动物进入我们的家园,与自己朝夕相处。虽然狗是人类驯化的第一个物种,但这只会让它们的起源之谜更云遮雾罩。

  虽然狗的起源之谜扑朔迷离,但是科学家也拼凑出了一些线索。在过去几年里,他们已经有了好几个重大突破。现在科学家可以肯定地说,跟人们以往的看法不同,狗并非起源于灰狼——它们至今仍然生活在北半球的大部分地区,从阿拉斯加到西伯利亚,再到沙特阿拉伯;狗起源于一种已经灭绝的狼,不过它的身份仍然未为人知。研究人员也可以肯定,犬类驯化早在人类还是狩猎-采集者的时候就已经发生了,并不像许多研究者过去认为的那样,发生于农耕文明开始之后。


  那么狼究竟是在何时何地成为狗的?驯化事件是否只发生过一次?曾经意见相左的科学家组成了一支大型研究团队,开始探讨这些问题。他们走访了世界各地的博物馆、大学和其他研究机构,研究犬科动物的化石和骨骼,采集古代和现代狼、狗的基因样本,进行迄今为止最全面的遗传学比较。也许在研究完成之后,科学家就算不能确定狼究竟如何变成狗的,也很可能搞清楚,狼最早是在何时何地转变身份,成为我们最信任的伙伴。这些问题的答案会给我们提供新的证据,告诉我们,人类和狗在建立驯化关系之后,对彼此产生了怎样的影响。

  狗的身世之谜

  现代人可能在45 000年前来到欧洲。他们在那里遇到了灰狼和其他品种,比如“巨型狼”(megafaunal wolf),它们靠猎杀猛犸象之类的大型猎物为生。当时,狼已经证明了自己是犬科动物里最成功、适应性最强的物种之一。从欧亚大陆到日本列岛,都遍布着它们的身影,有的甚至还深入到了中东和北美。它们不固守单一的栖息环境,在冻土带(也称冻原或苔原,由于气温低、生长季节短,无法长出树木)、干草原、沙漠、森林、沿海地区和海拔很高的青藏高原都能生息繁衍。它们和刚刚来到欧洲的人类,竞争同样的猎物——猛犸、鹿、欧洲野牛(aurochs)、披毛犀(woolly rhinoceroses,也称长毛犀牛)、羚羊和马。虽然狼与人之间的生存竞争十分激烈,但是显然有一种狼——或许是巨型狼的后裔——开始在人类附近生活。过去很多年里,科学家根据少量基因证据,判断这种狼就是现代灰狼(Canis lupus),并认为这种犬科动物就是所有狗的唯一祖先。

  但是,去年1月遗传学家发现,这个人们长久以来一直坚信的“事实”并不正确。灰狼和狗有99.9%的基因完全相同。因为它们曾经反复杂交,所以误导了早期研究。这两种动物直到今天仍然关系密切:一些拥有黑色皮毛的狼,其毛色基因就源自于狗;而生活在格鲁吉亚境内高加索群山里的牧羊犬,常常和本地狼交配,在这两个种群里都能找到混血祖先的后代。而在抽取的样本中,有2~3%是第一代杂交动物。[今年6月,研究人员在《当代生物学》(Current Biology)发表了一篇以混血杂交为主题的论文,其中提到他们对一块有35 000年历史的西伯利亚狼化石进行了DNA测序。这种动物似乎在古代通过杂交,把它们的DNA遗传给了生活在高纬度地区的狗,比如西伯利亚雪橇犬(哈士奇)。]

  本文全文刊载于《环球科学》2015年8月号

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  《环球科学》2015年8月号目录

  封面故事

  · 云计算节能之路

  深度

  · 能源 钙钛矿:太阳能电池新宠

  · 健康 植物毒素保护大脑

  · 科学考察 南极冰层下的黑暗禁地

  · 数学 拯救宇宙中最宏伟的定理

  · 天体物理学 从暗原子到暗星系

  · 演化 重写犬类驯化史

  自然新闻 & 评论

  · AI 的未来:与人类共存

  · 孕妇们的产检困境

  · 激光武器降临战场

  · 超越石墨烯:从二维到三维

  · 微生物世界的暗物质

  前沿

  · 下一代大型太空望远镜

  · 从电脑散热中窃取数据

  · 巴西雨林再陷危机

  · “拦截”系统:剔除血液病原体

  · 狮子面部识别技术

  · “打印”电池的新工艺

  · 飞临冥王星:星际探索的里程碑

  · 全球科技热点

  · 分子模型再现闪电战

  · 胎儿拥有感知能力

  · 肠道菌群影响疫苗效果

  专栏

  · 技术档案?苹果改变医学研究

  · 科学评论?天文学家的圣山争夺战

  · 反重力思考?“或然历史”中的科幻元素

  · 图表科学?全球土地交易调查

  · 健康科学 逆转衰老

  · 怀疑论者 暴怒回路

  读来编往

  经典回眸?50,100&150 YEARS AGO

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