本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
我已經決定我想報道一些關於家養犬社會認知的最新研究。但首先,我們需要一些背景知識。所以這裡是從舊部落格重新發布的一篇文章。
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今天我想告訴你們我最喜歡的動物研究之一,有史以來。你們準備好了嗎?這是一項在俄羅斯進行的為期五十年的圈養銀狐縱向研究。圍過來,給自己倒一杯你最喜歡的飲料,找個舒服的地方坐下,享受故事時間。
1948年,蘇聯科學家德米特里·別利亞耶夫因堅持經典遺傳學而失去了在莫斯科中央毛皮養殖研究所毛皮動物育種系的工作。當時,在蘇俄,李森科主義盛行一時(我的意思是,它是國家教條)。李森科主義(以其擁護者特羅菲姆·李森科命名)類似於拉馬克式遺傳——即後天獲得的特徵可以遺傳給後代。我們現在知道,當然,拉馬克基本上是錯誤的,生物體的經驗不能遺傳給它的後代(儘管可能存在其他機制)。
我們的英雄別利亞耶夫被趕出了莫斯科的毛皮養殖實驗室,但他在20世紀50年代繼續以研究動物生理學的幌子研究遺傳學。然後,在1959年,他成為俄羅斯科學院細胞學與遺傳學研究所的所長,該研究所位於俄羅斯新西伯利亞。他一直擔任所長到1985年。
當時,生物學家們對狗是如何進化出與狼不同的皮毛感到困惑,因為他們無法弄清楚狗是如何從它們的祖先那裡繼承這些基因的。別利亞耶夫認為銀狐是一個找到答案的絕佳機會。
別利亞耶夫認為,被選擇的關鍵因素不是形態學(身體屬性),而是行為學。更具體地說,他認為馴服性是關鍵因素。動物與人類互動的意願有多強?這肯定會影響動物適應與人類生活的程度。
他假設,選擇馴服性並反對攻擊性會導致激素和神經化學變化,因為行為最終植根於生物學。可能是導致生物學家在家養犬中注意到的形態學變化(特別是,他們注意到毛皮顏色差異以及相對於體型而言顱骨尺寸增大)的遺傳差異與他們選擇的行為氣質(馴服性和低攻擊性)相關的遺傳變化有關。他認為,透過嘗試馴養野生狐狸,他可以研究一些關於馴養的問題。別利亞耶夫和他的同事們抓來野生銀狐(紅狐的一種變種)並進行繁殖,強烈選擇固有的馴服性。
從一個月大開始,並在整個幼年期每月持續進行,對狐狸進行實驗員反應測試。本質上,他們測試了它們的友好程度。實驗員會嘗試撫摸和抱起狐狸,同時給它提供食物。此外,實驗員觀察了狐狸是更喜歡與其他狐狸待在一起,還是與人類待在一起。
然後,當它們達到性成熟期(7-8個月)時,它們進行了最終測試並被分配了一個總體馴服性評分。首先,他們評估每隻狐狸接近站在其家籠前方的實驗員的傾向。他們還評估了每隻狐狸在實驗員試圖觸控它時咬實驗員的傾向。只有那些最不恐懼和最不具侵略性的狐狸才被選擇用於繁殖。這形成了最初的兩組狐狸:一組為實驗組,為馴服性而繁殖;另一組為對照組。這種情況已經持續了四十多代狐狸。在實驗組的每一代中,每年允許繁殖的比例不到20%。(後來,他還以類似的方式繁殖了一系列恐懼和具有攻擊性的狐狸)。為了確保馴服性來自基因選擇,而不僅僅來自與人類的經驗,這些狐狸沒有經過訓練,只允許與它們的看護人和實驗員進行短暫的“劑量時間”接觸。
這些實驗狐狸,它們是在單一選擇標準下繁殖的,表現出在對照狐狸中未發現的行為、生理和形態學(即身體)特徵,或者在某些情況下,這些特徵在實驗組中以更高的頻率顯示出來。
行為變化:實驗狐狸更渴望與人類待在一起,嗚咽著吸引注意力,並嗅和舔它們的看護人。當它們高興或興奮時,它們會搖尾巴。這聽起來像你的寵物狗嗎?此外,它們對新奇物品或情況的恐懼反應減少,並且在不熟悉的情況下具有增強的探索行為。
形態學變化:這些變化也許是最令人驚訝的(並且為別利亞耶夫的預測提供了最好的支援)。更高比例的實驗狐狸有耷拉的耳朵、短而捲曲的尾巴、延長的繁殖季節、毛皮顏色變化以及顱骨、下頜和牙齒形狀的變化。它們也失去了“麝香狐狸氣味”。
生理變化:檢測到的第一個變化是在垂體-腎上腺軸中。該系統負責控制腎上腺素等物質。腎上腺素是在應對壓力時產生的一種激素,並控制與恐懼相關的反應。實驗組狐狸的腎上腺素水平明顯低於對照組的同類。研究人員假設,不害怕人類的狐狸在人類周圍會產生較少的腎上腺素。這解釋了狐狸的馴服性,但它並不能解釋它們改變的毛皮顏色模式。科學家們推測,腎上腺素與黑色素共享一個生化途徑,黑色素控制毛皮中的色素產生。
因此,選擇單一行為特徵——馴服性(或者,換句話說,選擇反對恐懼和攻擊性)——不僅導致了行為上的變化,還導致了相關的和未選擇的身體和生理變化。
這些結果導致人們推測,類似的模式可以解釋家犬相對於其狼祖先的優越行為和認知特徵(以及身體和生理差異)。
別利亞耶夫,DK (1969)。動物馴養。科學,5 (1), 47-52。
特魯特,L. (1999)。早期犬科動物馴養:農場-狐狸實驗美國科學家,87 (2) DOI:10.1511/1999.2.160
特魯特,L. (2001)。早期犬科動物馴養的實驗研究。在《犬的遺傳學》,A·魯文斯基和J·桑普森,編輯。