@ 2014.07.16 , 17:00

为什么宠物的耳朵多是耷拉的?因为萌萌哒(误)

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在看过很多被驯养的哺乳动物(大多为宠物)之后,你应该能发现它们的一些相似点,比如......萌萌哒软耳朵。达尔文在他的《物种起源》第一章中说:“一些国家开始驯养的动物都有下垂的耳朵”。其实不仅仅是耳朵,还有别的地方跟它们的野生祖先不一样:脑袋变小、牙齿变短、卷卷的尾巴变短、变轻、皮毛出现斑点等等,这样的现象都被称为“驯化综合症”。

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《遗传学(Genetics )》杂志本周发表的一篇文章为我们科学解释了“驯化综合症”的原因:南非斯泰伦博斯高级研究所(Stellenbosch Institute of Advanced Study)研究员Adam Wilkins等人提出,人类对所选择的动物进行驯养时改变了它们的神经嵴发展,神经嵴是胚胎发育过程中形成器官系统的重要细胞。

银狐实验

狗作为人类的朋友存在已有一万一千多年历史,比其它任何驯养动物的时间都长,它们跟其祖先—狼的之间外貌区别,条条符合上面所列驯化综合症体征。当然,狗并不是唯一的有这些特征的动物,驯化过的牛、羊、马等等都是。

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驯化前的银狐

20世纪50年代末期,俄罗斯猎狐狸专业户出身的遗传学家Dmitry Belyaev长期对银狐进行实验,想要将野银狐繁殖配种成家畜大批驯养,但它们攻击性强难以驯服,所以他都是挑对猎食者攻击性最弱的一代代往下繁殖下去。后来Lyudmilla Trut接替了他的工作,经过20代繁衍(大约25年)之后出现了能当宠物饲养的一代,25年对进化研究来说已经是非常短的时间跨度了。但这还不是实验最惊人的地方,尽管在选择繁殖个体时只有“性格较温顺”这一条标准,但后代的外貌仍然呈现出驯化综合症特征:更平的脸、更小的牙、变软的耳朵、变卷的尾巴而皮毛颜色也有变化。

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驯化后的银狐

那么,人类明明只在攻击性上进行遴选,为什么繁殖出的后代会在身体特征上有改变呢?

神经嵴

在1868年达尔文发表他关于的驯化专著同年,瑞士解剖学家Wilhelm His Sr对胚胎神经嵴这一概念进行了描述、解说。脊椎动物的胚胎在发育早期有三个“胚层”,他将位于外胚层内部、皮肤和中枢神经中间的一个细胞带称为“Zwischenstrang(意为中间带)”,这就是我们现在说的神经嵴。这些细胞迁移到中胚层形成骨骼、结缔组织、肌肉、腺体和生殖组织。那时学界普遍认为每个胚层都会产生互斥的独立组织,而20年后俄罗斯生物学家Nikolai Kastschenko却提出:原型中间层组织比如颅面骨也是在神经嵴产生的。Kastschenko的这个异乎常说的言论经过30年才被人们所接纳、消化。

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驯化综合症的解释

南非斯泰伦博斯高级研究所的研究员们提出这样一种假设:驯化综合症表现的身体体征差异与神经嵴的发育有关。神经嵴不仅生成面部骨骼、结缔组织、牙齿和耳朵还会对色素细胞、神经、肾上腺产生作用,同时还对刺激前脑区域发育和某些腺激素有重要作用。

他们认为,驯化中选择的是已有变异的那部分基因,导致神经嵴细胞数量或活性有所减少,进而影响相关生理结构变化,呈现驯化综合症。有趣的是,如果有害的基因控制着神经嵴的发育,人类和动物都会有变异现象,产生更广定义上的综合症“neurocristopathies”。研究员举了这样几个实例:特-柯二氏综合征(Treacher Collins,颌面部骨发育不全的遗传病)、莫厄特-威尔逊综合症(Mowat-Wilson)和威廉姆斯综合症,并提出驯化综合症是轻度的neurocristopathies。然而他们所列的威廉姆斯综合症其实并不包括在驯化综合症里面,正如去年的电影《Gabrielle(加布里埃尔)》中所描述的一样,患有这个综合症的人外貌并没什么特别之处只是性格极度友善。这些与威廉姆斯综合症相关的基因组也是很多犬类基因组之一,决定了它们在基因上就跟原始祖先野狼有很大区别。

这一假说巧妙地解答了一个问题:为什么这些症状会同时出现在各种不同的驯化动物身上?或许是因为神经嵴的作用太多,只要跟它有关的器官变异都可以拿它解释。尽管如此,研究人员还是觉得能够开展分子遗传和功能实验进一步检验他们的想法再好不过了。

本文译自 Livescience,由译者 小笨 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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