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迷你越南大肚猪在沙发上休憩,一副主人派头

两只同为8个月大的鸡,体重却差异巨大,这是基于体型养殖实验的成果

研究人员把狐狸抱在怀中,这里狐狸经过多代繁殖后,变得像狗一样与人友好

  撰文:埃文· 拉特利夫 EVAN RATLIFF

  摄影:文森特· J。穆西 VINCENT J. MUSI

  翻译:陈昊

  “你好啊!今天过得怎么样?”柳德米拉 · 楚特一面弯腰打开标有“马夫里克”字样的铁丝笼子,一面说道。我们身处西伯利亚南部新西伯利亚市郊的一座牧场上,站在两大排形状类似的笼子中间。这位76岁的生物学家问候的对象并不是我,而是笼子里毛茸茸的住客。尽管我不通俄语,也能听出她话语中充满母性的关爱之情,养狗的人跟自己的宠物说话时就是这种语气。

  楚特问候的对象马夫里克大小与喜乐蒂牧羊犬相仿,披着栗黄色的皮毛,前胸一片雪白。它也扮演起自己的角色以示回应: 摇尾巴,打滚,急切喘息以引起主人的注意。狭长的开放式大棚两侧的其他笼子里,几十只犬科动物同时骚动起来。“如你所见,” 楚特在一片喧闹声中说道,“它们都希望与人类接触。”而今天,得宠的幸运儿是马夫里克。楚特抱起它递给我,小家伙趴在我怀里,轻咬我的手,像只哈巴狗般温顺。

  而实际上,马夫里克根本不是狗,而是一只狐狸。在丛生的杂草和周围桦树林的掩蔽下,它与几百只同类生活在锈迹斑斑的金属大门后的天地中,是世界上唯一经人类驯化的银狐群。(实际上银狐多为银色或灰色,像马夫里克这种栗色的较少见。)我所说的“驯化”并不是指捕获后驯服,而是指生来就做家养,像虎斑猫和拉布拉多猎犬一样听话。对这些狐狸进行研究的康奈尔大学研究员安娜 · 库克尔科娃说:“在我看来,它们与金毛猎犬非常相像,金毛一般不知道人有好坏之分,也不知道除了它们见过的人,还有没见过的。”这些狐狸把任何人都当做可能成为伙伴的人选,这种行为是某些人眼中有史以来最杰出的繁殖实验的产物。

  这场实验开始于半个多世纪以前,那时候,楚特还是名研究生。在生物学家德米特里 · 别利亚伊夫带领下,细胞及遗传学研究所的研究员们从各皮草养殖场找来130只狐狸,之后,他们开始对这些狐狸进行养殖,希望再现从狼到狗的演化过程,这一转变开始于1.5万多年前。

  每繁殖出一代狐狸幼崽,别利亚伊夫与同僚便测试它们对人类接触的反应,挑选出与人最亲近的个体进行下一代的繁殖。到了20世纪60年代中期,实验进展已超出他的预料,他们培育出像马夫里克那样的狐狸,不仅对人类没有恐惧感,还积极与人建立亲密关系。小组成员甚至对另外两个物种——貂和鼠也进行了同样的实验。“别利亚伊夫的一项杰出成就在于他所用的时间之短。”犹他大学从事犬类遗传学研究的生物学家戈登 · 拉尔克说,“如果你告诉我,狐狸会走到笼子前面来嗅嗅你,我会说这是意料之中的事。但如果说它们会变得对人类如此友好,而且是在如此 短的时间里……天哪。”

  如同奇迹一般,别利亚伊夫把数千年的驯化过程压缩到了几年的时间里。但他的目的并不是单单为了证明自己可以培养出与人友好的狐狸。他预感自己能够利用它们解开动物驯化的分子之谜。人们知道,驯养的动物具备一些共有的特点,这一点在达尔文的《动物和植物在家养下的变异》中有记载。与它们未经驯服的祖先相比,这些动物通常体型更小、耳朵更松软、尾巴更加卷曲。这些特征往往使动物显得更加年幼,十分讨人类的喜欢。有的家养动物皮毛上有斑点(科学术语称之为花斑色),而它们生活在野外的祖先则为纯色。诸如此类的特点有时被称作家养动物的表型,在许多物种当中都有不同形式的存在,从狗、猪、牛到一些非哺乳动物,比如鸡,甚至还有几种鱼。

  别利亚伊夫猜想,随着狐狸逐渐驯化,它们也会显现出家养动物的表型。他猜对了:完全根据狐狸与人相处的融洽程度挑选个体进行繁殖,看似不仅转变了它们的脾性,还改变了它们的外貌。仅繁殖了九代之后,研究人员就发现幼崽出生时耳朵变得更加松软下垂,花斑色也出现在皮毛上。这时,狐狸群见到人类已经开始呜呜叫着摇尾巴,这种行为在野生狐狸身上是前所未见的。

  别利亚伊夫推测,导致这些变化的是一系列基因,这些基因使动物倾向于驯良——可被驯化的任何一个物种可能都具有这种表型。如今,在这座狐狸畜养场中,库克尔科娃和楚特正努力寻找这些基因。其他地区的研究人员则埋头于猪、鸡、马以及其他家养物种的DNA,希望找到把它们与祖先区分开来的遗传学差异。这场研究旨在解答一个生物学上的基本问题:“由野生到家养这一巨大转变是如何实现的?”瑞典乌普萨拉大学基因组生物学教授莱夫· 安德松问道。该问题的答案不仅可以帮助我们理解人类驯化动物的方式,还有助于我们认识人类又是如何驯服了自身的野性。

  支配植物和动物的行为或许可称作人类历史上影响力最大的事件。除了农业耕作,人类还掌握了对家养动物进行饲养和管理的能力(狼可能是最早被驯化的动物,但鸡、牲口等提供食物的物种则最为重要),从而改变饮食结构,为定居生活乃至国家的繁荣铺平了道路。同时,由于人类在饲养过程中与动物近距离接触,导致疾病的传播,从而塑造出当今的社会形态。

  然而这一切发生的过程仍让人难以捉摸。动物骨骼和石刻有时会向我们透露各个物种开始与人类比邻而居的时间和地点,然而更难破解的是这一过程究竟如何发生。是几只野猪跑到人类聚居区附近,捡食人类残羹,然后逐渐变成我们的盘中餐?是人类直接从野外捕得红原鸡(现代家鸡的祖先),或者是原鸡首先主动接触人类?地球上148种大型哺乳动物中,为何只有15种得到了驯化?人类驯养马的历史已经数千年,但尽管我们努力尝试,却一直无法把它们的近亲斑马驯为家养,这又是何原因?

  事实上,科学家为如何准确定义驯化的概念就已经伤透脑筋。众所周知,动物经过训练可以与人类近距离共生。对野外捕获的老虎幼崽进行人工喂养,由于从小形成对喂养者的记忆,所以老虎长大后会把他们视若家人。但这只老虎的后代在出生时,仍然会处于祖先那样的野蛮状态。与之相反,驯化并不是通过训练把动物个体转化至服从的状态,而是让动物在与人类多代共生的过程中,形成整个种群世代具备的驯良品质,该物种许多乃至大部分的野生本能就此丧失。换句话说,驯化的过程主要在于基因。

  然而,家养与野生之间的界限经常十分模糊。越来越多的证据表明,历史上,家养动物在它们自身的驯化过程中发挥了巨大的作用,在我们介入之前就开始主动适应人类。英国杜伦大学遗传与驯养学专家格雷格 · 拉森说:“开始的时候,极有可能在很长时期内,对大多数动物造成驯化作用的往往是人类的无心之举。”驯化一词“意味着人类有意识地对动物进行管理”,他说,“但实际情况要复杂得多,也有趣得多。

  狐狸养殖场的实验在破解这个复杂问题的过程中扮演了重要角色,而这场实验的开端更是非比寻常。20世纪中期,在斯大林治下的前苏联,以臭名昭著的罗菲姆· 李森科为首的生物学界禁止对孟德尔遗传学进行研究。但德米特里· 别利亚伊夫与他的兄长尼古拉(两人都是生物学家)则对这门学科蕴含的无限可能十分着迷。“是兄长的影响使他对遗传学产生独特兴趣。”楚特如此描述自己的导师,“但那时候,人们认为遗传学是伪科学。”兄弟二人不顾禁令,继续从事遗传学实验,导致别利亚伊夫丢掉工作,尼古拉的命运则更加悲惨:他被投进劳改所,并最终死在那里。

  别利亚伊夫仍然秘密致力于遗传学研究,把自己的工作伪装成动物生理学研究。令他尤其痴迷的问题是,从狼演化而来的狗怎么能够产生出如此之多的品种。他心中明白,答案一定在分子中。但20世纪50年代时,即便是在苏联以外的国家,对动物基因组进行测序的技术也只是一个遥不可及的梦。于是别利亚伊夫决定自己再现历史。同为犬科并且与狗是近亲的银狐从未被驯化过,看起来是个绝佳的选择。

  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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