本文发表于《大众科学》的前博客网络,仅反映作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点。
每个人都喜欢阅读关于西伯利亚狐狸实验的文章,因为家养银狐实在是太可爱了。毛茸茸的狐狸的想法非常吸引人。而且这个实验引发了一些关于驯化的有趣问题。驯化真的能在短短八代内发生吗?(显然可以。)驯化一定只影响大脑,而不影响身体的其他部分,对吧?(显然不是——家养狐狸可能会出现特征性的毛色变化、耷拉的耳朵和卷曲的尾巴,类似于狗和狼之间的形态差异。)但是,自 60 年代以来,家养狐狸的研究种群一直被维护,不仅仅是因为它们可爱。我们仍然在从它们身上学习。比如什么?准备好迎接一些年代久远的论文吧;很多这项工作是在 80 年代完成的。
激素和神经递质汤
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我们使用激素皮质醇作为压力的标志物:如果你血液中的皮质醇含量较高,你可能压力更大。结果表明,也许并不令人惊讶,家养狐狸的皮质醇基础水平低于未选择的同类(Oskina,1992)。它们的皮质醇水平在经历压力事件时也不会像未选择的狐狸那样升高(Harri,2003)。我个人认为,皮质醇将在解释为什么家养动物比野生动物更不易受惊吓的机制中发挥关键作用。皮质醇水平影响肾上腺素的产生:如果你的体内皮质醇含量较高,你可能会产生更多的肾上腺素(Kvetnansky,2009)。如果你的体内肾上腺素含量较高,你将对可怕的刺激做出更强烈的反应——换句话说,你的逃跑距离将会增加。(快速回顾——家养狐狸是通过选择性育种来减少对人类的逃跑距离。)我和我的朋友在兽医学院压力巨大的第一年注意到,当时我们的皮质醇水平肯定很高,我们莫名其妙地变得容易受惊。一位朋友报告说,她被玻璃掉落的声音吓了一跳,以至于尖叫起来。
至于一直很受欢迎的血清素,即“快乐激素”,家养狐狸在中脑和下丘脑中的含量更高(Popova,1991)。是的,就是那个下丘脑,它是下丘脑-垂体-肾上腺轴的起点,最终导致皮质醇的释放。哦,而且它会被系统中已经存在的更多皮质醇抑制,形成负反馈回路。
没有什么比家养小狐狸更可爱了
狼崽的社会化窗口比小狗短得多,这可能是狼崽很难与人类社会化的部分原因。事实证明,未选择的狐狸幼崽的社会化窗口也比家养狐狸幼崽短。两种品系的幼崽的最佳社会化时间似乎都在 30-35 天左右开始,那时幼崽可以看到、听到并且足够灵活地探索周围环境。像大多数非常年幼的动物一样,这个年龄段的狐狸幼崽不像成年同类那样害怕;它们有机会了解在特定环境中什么是危险的,什么不是。较长的社会化窗口让你有更多机会了解各种生物对你来说并不危险,但在野外,当你想上前打招呼时,它也让你更有可能被对你来说危险的东西吃掉。
家养狐狸幼崽在 60-65 天大之后开始对新物体表现出恐惧。另一方面,未选择的幼崽在 40-45 天大时开始害怕新事物(Belyaev,1985)。我们不知道究竟是什么导致了预先编程的社会化窗口的这种差异,但当我们寻找原因时,拥有这些种群非常有用。
更低层次的编程
近年来,研究人员有了新的工具来探索狐狸驯化的机制,尤其是在犬类基因组被测序之后。比较狼和狗的基因表达是有问题的,因为它们必然生活在如此不同的环境中。比较在相同条件下饲养的两个狐狸种群的基因表达可能更有成效。这项研究还处于早期阶段。但是,随着我们对犬类基因组了解的深入,我认为我们将开始发现家养和未选择的狐狸品系之间一些非常有趣的差异。我个人认为我们会发现细微的差异——也许,不是实际基因的差异,而是启动子序列的变化,这会导致重要基因的上调或下调。
到目前为止,我们已经从俄罗斯家养狐狸身上学到了很多,但我们还有很长的路要走。我们仍然不清楚家养动物和未家养动物之间差异的根源究竟是什么。发育的改变会影响皮质醇和血清素水平,还是反之亦然?仅仅是单一的基因修饰导致了我们看到的所有生理变化吗?还是我们在寻找一组修饰?希望我们正在开发的新基因组工具能够让我们揭开这个谜团的真相。
Oskina I. N., Tinnikov A. A. Interaction between cortisol and cortisol-binding protein in silver foxes (Vulpes fulvus). Comparative biochemistry and physiology. Comparative physiology. 1992;101:665-668.
Harri M., Mononen J., Ahola L., Plyusnina I., Rekila T. Behavioural and physiological differences between silver foxes selected and not selected for domestic behaviour Animal Welfare. 2003:305-314.
Kvetnansky Richard, Sabban Esther L., Palkovits Miklos. Catecholaminergic Systems in Stress: Structural and Molecular Genetic Approaches Physiological Reviews. 2009;89:535-606.
Popova N., Voitenko N., Kulikov A., Avgustinovich D. Evidence for the involvement of central serotonin in mechanism of domestication of silver foxes Pharmacology Biochemistry and Behavior. 1991;40:751-756.
Belyaev D. K., Plyusnina I. Z., Trut L. N. Domestication in the silver fox (Vulpes fulvus Desm): Changes in physiological boundaries of the sensitive period of primary socialization Applied Animal Behaviour Science. 1985;13:359-370.
图片来源: via SibFox - 在那里你可以购买你自己的宠物狐狸(如果在你居住的地方是合法的话)
博客“The Dog Zombie”的博主The Dog Zombie通过攻读DVM(兽医学)和MS学位来研究狗的大脑。她目前正在攻读DVM学位的第四年,已经完成了她的研究年。她的兴趣包括神经生物学、神经内分泌学、动物行为学、动物行为、犬类驯化、收容所医学、动物福利、兽医伦理学、开放获取出版和科学哲学。