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書友吧第1章 多少愛恨情仇,都付笑談中——鼠年話鼠
科學(xué)
文/張雨晨
導(dǎo)言:
隨著鼠年的到來,十二生肖再次開始了新的輪回。而在科幻世界中,自然也少不了鼠類的身影。現(xiàn)在,就讓我們伴著春節(jié)的歡聲笑語,來一探這些小家伙們背后的大秘密吧。
Ⅰ、同氣連枝
不管在幻想還是現(xiàn)實(shí)世界,到處都有老鼠。
我們熟悉的許多科幻故事都為我們勾勒出了鼠類一步一步向著智能生物演化的奇觀:陳楸帆的《鼠年》中,擁有智能的新鼠與沒能就業(yè)的大學(xué)生滅鼠隊(duì)周旋戰(zhàn)斗,它們不僅擁有集體觀念,甚至還能夠通過操控幻覺來誘使人類自相殘殺;在遲卉的“拉比特人系列”里,鼠類成了人類滅絕后新崛起的智慧種族,鼠族姑娘也為“催婚”而苦惱;至于貴志祐介原作、丁丁蟲翻譯的日本科幻名作《來自新世界》,更是大膽描寫了由人類與裸濱鼠基因融合產(chǎn)生的種族——“化鼠”,戰(zhàn)爭策略既有不亞于人類的機(jī)智又非常系統(tǒng)化。類似的還有意大利恐怖電影《人肉鼠餐》,更是描繪了智鼠崛起后的重口味世界……而到了奇幻與童話的世界里,鼠類的形象就更豐富了,從“戰(zhàn)錘”系列中令人毛骨悚然的“斯卡文鼠人”,到可愛的米老鼠、杰瑞以及舒克貝塔,人類對(duì)鼠從愛到恨的各種情感全都能找到對(duì)應(yīng)的擬人投射。
而在現(xiàn)實(shí)的地球上,作為最成功的哺乳動(dòng)物類群之一,嚙齒目憑借著超強(qiáng)的繁殖力與適應(yīng)性,將血脈擴(kuò)散到了幾乎所有陸地生態(tài)系統(tǒng)之中,并在環(huán)境選擇壓力下演化出了形態(tài)迥異的種群,彼此之間一眼看上去甚至都不像是一家人了。
如此一來,“鼠”家的門檻到底在哪呢?
嚙齒動(dòng)物最重要的鑒別特征,就是嘴上把門兒的“大板牙”。這四顆沒有牙根的大型鑿狀門齒會(huì)終生持續(xù)生長,必須不斷地通過嚙咬硬物來打磨,稍有懈怠就會(huì)瘋長。人類為它們定下的“嚙齒”之名,就是在描述“耗子啃桌角”這一最典型的嚙齒動(dòng)物行為。而這樣一副甚至有點(diǎn)“威力過?!钡暮醚揽冢沧寚X動(dòng)物在占領(lǐng)大地的適應(yīng)輻射中逢山開路、遇水搭橋,順利解決掉了不少“難啃”的問題。
雖然有了如此給力的門齒,但嚙齒目的“虎牙”——也就是犬齒卻在演化中缺位了。不過,這種缺位并非嚙齒動(dòng)物獨(dú)有,我們熟悉的馬(奇蹄目)以及牛、羊(均為偶蹄目),就分別出現(xiàn)了類似的“趨同演化”,同樣在門齒和臼齒之間出現(xiàn)了巨大的空檔。但更有趣的是,和牛羊同屬偶蹄目的豬形亞目“二師兄”們,卻又以發(fā)達(dá)犬齒形成的“獠牙”而著稱。
說到這里,一個(gè)新的問題就出現(xiàn)了:嘴里同樣有“大板牙”把門兒的兔形目,為什么和嚙齒目分成兩家了呢?
難道僅僅是萌萌的“小兔幾”嫌棄“耗子”了嗎?
作為與嚙齒目最為接近——或者說得學(xué)術(shù)一點(diǎn)兒,“有著最近共同祖先”的群體,兔子們確實(shí)也有著從形態(tài)到功能皆與嚙齒動(dòng)物非常類似的門齒。但是,嚙齒動(dòng)物的門齒數(shù)量在演化過程中被削減到只剩兩上兩下的最后四顆,而兔子們則有兩對(duì)上門齒——在顯眼的大板牙之后,還有一對(duì)幾乎沒有功能的小門牙。雖然這個(gè)差異看似微小得可以忽略不計(jì),但恰恰是這類“有沒有都一樣”的痕跡器官,往往更容易在風(fēng)向說變就變的自然選擇壓力下保持原本的形態(tài),最終反而成了演化分類研究中的關(guān)鍵特征。
生命演化分類研究中的一個(gè)重要法則,就是不要盲目把“看起來差不多”的物種堆到一起。因?yàn)橥庠诘奶卣髋c形態(tài),往往最容易被環(huán)境所左右,產(chǎn)生“趨同演化”:相似的環(huán)境、相似的選擇壓力,會(huì)將源自不同家族的物種,最終塑造成外貌非常類似的模樣。
因此,諸如“負(fù)鼠”“袋鼠”“鼴鼠”等等名字里有“鼠”字的群體,以及鼩鼱和樹鼩這樣看似小老鼠或小松鼠的家伙,實(shí)際上都不是真正的“鼠”。它們與“耗子”們在形態(tài)特征、行為習(xí)性等方面的相似之處,并不能讓彼此攀上更近的親緣關(guān)系。
不過,既然嚙齒目有這么多似是而非的“假親戚”,也就同樣有可能存在著失散多年的“親兄弟”。隨著研究者在古生物學(xué)與遺傳學(xué)領(lǐng)域的深入推進(jìn),人們驚訝地發(fā)現(xiàn),嚙齒動(dòng)物確實(shí)還有一大批之前沒想到的親戚。
那就是包括我們?nèi)祟愒趦?nèi)的靈長目動(dòng)物。
是的,老鼠真的是我們的“精靈鼠小弟”。
目前的研究表明,嚙齒目、兔形目、靈長目以及規(guī)模比較小的樹鼩目、皮翼目共同構(gòu)成了古老而龐大的“靈長總目”。這個(gè)家族最早的演化證據(jù),甚至可以追溯到恐龍依舊統(tǒng)治大地的白堊紀(jì)。
也就是說,從踏上月球的人類,到滿地亂竄的各種耗子再到撐著翼膜滑翔在林間的鼯猴,所有這些看似天差地別的物種,都曾經(jīng)有同一個(gè)共同祖先,各自基因庫里的內(nèi)容也高度重疊。
但也正是因?yàn)檫@一層親緣關(guān)系,讓人類與“鼠輩”之間的故事,變得更加辛酸。
Ⅱ、相煎何急
老鼠,既是人類的兄弟,也是人類的影子。
與繁殖策略上選擇“少生精養(yǎng)(K對(duì)策)”的人類不同,嚙齒動(dòng)物幾乎全都踐行著“多生糙養(yǎng)”的“R對(duì)策”,因此面對(duì)自然環(huán)境突變更容易迅速“迭代升級(jí)”。正是憑借著無孔不入的超強(qiáng)適應(yīng)性,褐家鼠(大鼠)、小家鼠(小鼠)以及黑家鼠等幾種“鼠輩”,成功適應(yīng)了發(fā)展速度相對(duì)自然演化來說日新月異的人類文明,從此搭上了人類崛起的順風(fēng)車,成了極少數(shù)日子反而因?yàn)槿祟惢顒?dòng)而越來越好的動(dòng)物。作為鼠的重要演化中心之一,目前廣泛分布于全世界的褐家鼠就源自我國西南地區(qū),其化石證據(jù)在石器時(shí)代的古人類遺址中就已經(jīng)屢見不鮮。而隨著人類文明的發(fā)展與交流,這些看似不起眼的小動(dòng)物隨著人類的遷徙與貿(mào)易,在全世界擴(kuò)散開來。3000年前,褐家鼠已經(jīng)出現(xiàn)在中亞,之后在公元元年前后到達(dá)非洲,并進(jìn)一步順著羅馬帝國的交通網(wǎng),從北非竄入了地中海對(duì)岸的歐洲。
當(dāng)然,這些如影隨形的小東西給人類帶來的麻煩可遠(yuǎn)不止“無票乘車”這么簡單。
首先,它們也要吃飯。
雖然老鼠是“什么都吃”的雜食主義者,體型碩大的褐家鼠甚至?xí)妒匙约旱摹靶⌒值堋薄〖沂髞泶蜓兰溃ㄒ虼诉@兩種耗子的分布區(qū)域一般來說不會(huì)太重疊),但人類種植并儲(chǔ)存的農(nóng)作物顯然是最為唾手可得的“免費(fèi)自助餐”。作為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大國,我等華夏大地的炎黃子孫當(dāng)然早就吃足了這些嚙齒動(dòng)物的苦頭,甚至把它們和威風(fēng)凜凜的“老虎”“老鷹”等頂級(jí)捕食者一起劃入“老”字輩行列。先秦時(shí)代的古人,更是借著描述貪食谷物的“碩鼠”,來諷刺壓迫百姓的封建貴族。
也正因?yàn)槭蠡疾?,?duì)于收成就是一切的農(nóng)耕時(shí)代人類來說,那些能夠幫助自己大量消滅、震懾各路鼠輩的小型食肉目猛獸,就成為需要奉若上賓的救星了。
最早馴養(yǎng)家貓的埃及人,對(duì)“喵星人”的崇拜就達(dá)到了讓現(xiàn)代“鏟屎官”們都自嘆弗如的地步,不但創(chuàng)造了貓首人身的女神“貝斯特”頂禮膜拜,還把死去的貓制成木乃伊加以厚葬。無獨(dú)有偶,在“黑貓警長”們擴(kuò)散到歐亞大陸其他地方之前,歐洲人就和萌萌的蒙眼貂達(dá)成了戰(zhàn)略合作;而在亞洲最東方的日本,同樣善于捕鼠的狐貍更是“位列仙班”,成了神道教大力膜拜的“稻荷神”之一;甚至從漢代起就一直主張“君子不語怪力亂神”的中國,善于捕鼠的狐貍和黃鼠狼也都被勞苦大眾私下當(dāng)作“胡黃二仙”加以敬畏。
這些如今看來有點(diǎn)兒可笑的崇拜,恰恰反映著先人對(duì)鼠患的苦惱。
此外,嚙齒動(dòng)物的門牙,也讓它們絕不可能在偷點(diǎn)兒糧食后就收手。老鼠們磨牙、打洞的習(xí)性,經(jīng)過日積月累,足以對(duì)人類建造的各種土木工程產(chǎn)生致命的威脅。甚至在現(xiàn)代都市中,被它們啃斷的網(wǎng)線與電纜,也一樣會(huì)讓我們回憶起先祖苦于鼠患的煩惱。
但所有這些破壞加在一起,都不及傳染病來得可怕。
作為同屬靈長總目的親戚,人和鼠有著大量共患疾病,這其中不乏斑疹傷寒、流行性出血熱、狂犬病以及鼠疫這樣殺人無數(shù)的死神。
作為歷史上最可怕的傳染病之一,鼠疫至今依然和霍亂共同平分了《傳染病防治法》中甲類傳染病的“光榮榜”,把人們談之色變的“非典”、艾滋病、禽流感等乙類傳染病統(tǒng)統(tǒng)踩在腳下。在14世紀(jì)的歐洲,席卷而來的“黑死?。ㄒ话阏J(rèn)為是鼠疫)”創(chuàng)造了5000萬人級(jí)別的毀滅性屠殺,在短時(shí)間內(nèi)沉重地打擊了歐洲中世紀(jì)后期的高速恢復(fù)進(jìn)程。當(dāng)時(shí)身披黑色長袍、頭戴鳥嘴面具的“瘟疫醫(yī)生”還未掌握現(xiàn)代醫(yī)學(xué)知識(shí),面對(duì)這些遠(yuǎn)在其認(rèn)知能力之外的病原微生物,自己都是“泥菩薩過江”,更不用說去阻止疫情的蔓延了。而作為瘟疫的化身,身披黑袍、手持大鐮無情收割生命的“死神(reaper,本意收割者)”形象,也成了歐洲人遭此劫難后深深鐫刻于群體記憶深處的文化印記。
在歐亞大陸的另一端,作為更早就與鼠疫打交道的“過來人”,華夏文明也沒少被它折騰。不管哪朝哪代,只要瘟疫一來,上至王室貴胄、下至黎民百姓,無一幸免。直到“大清要完”的1910年,都在清朝曾經(jīng)的“龍興之地”——東北地區(qū)爆發(fā)過一次規(guī)模不小的鼠疫。幸好這次疫情暴發(fā)時(shí),中國已經(jīng)有了第一批屬于自己的現(xiàn)代醫(yī)學(xué)家。后來主力創(chuàng)辦協(xié)和醫(yī)院的伍連德先生,頂著俄、日等多方列強(qiáng)和國內(nèi)各方勢力的壓力與質(zhì)疑,親自帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)奔赴東北,以嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的現(xiàn)代流行病學(xué)知識(shí)為指導(dǎo),在4個(gè)月內(nèi)迅速平息了這次原本可能進(jìn)一步爆發(fā)惡化的災(zāi)難,堪稱真正的“國士無雙”。
時(shí)至今日,在高速崛起的現(xiàn)代醫(yī)學(xué)面前,鼠疫已被逼到了文明社會(huì)的邊緣,一般情況下只有牧區(qū)牧民偶爾被零星感染。但是,隨著旅游業(yè)的發(fā)展和某些號(hào)稱“返璞歸真”的流行文化影響,在草原、高原景區(qū)近距離接觸旱獺(土撥鼠)的無知游客成了黑色死神重返現(xiàn)代社會(huì)的“代理人”。至于現(xiàn)代空前便捷的交通,更是可以讓疫病攜帶者在短短半天之內(nèi)就穿州過省、甚至遠(yuǎn)赴地球另一端,極大增加了疫情傳播的速度。
幸好,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)對(duì)這些曾經(jīng)屠殺人類的疾病都有著效果不錯(cuò)的控制手段。因此,盡管全世界的現(xiàn)代大都會(huì)各個(gè)都有不輸?shù)孛嫒祟惿鐣?huì)的地下鼠王國,但如今嚙齒目動(dòng)物對(duì)人類社會(huì)的破壞性卻降低到了文明誕生以來的最低點(diǎn)。甚至于原本用于捕鼠的家貓和蒙眼貂,也都“解甲歸田”,成了在居室內(nèi)打滾嬉戲的軟萌毛球。
但人與鼠持續(xù)近萬年的“戰(zhàn)爭”,卻也談不上孰是孰非。這些讓我們氣惱甚至憎恨的鼠類,也不過是在順應(yīng)自己的生存本能、努力地活過下一天而已。
就如同它們的人類兄弟一樣。
Ⅲ、共赴前程
不管怎么說,鼠終歸是我們的兄弟。
這種相似性,可以讓很多在鼠身上做出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,直接或間接地推廣到人類身上。不過,人們一開始選擇大鼠和小鼠作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的原因,則更加簡單直接:
因?yàn)樗鼈兡苌?
拜其祖先選擇的“R對(duì)策”所賜,嚙齒動(dòng)物普遍具有高效的繁殖能力。以實(shí)驗(yàn)室常用的小家鼠(小鼠)為例,母鼠受孕后只需要三周就可以產(chǎn)下一窩粉嫩的鼠寶寶,平均下來大概一次能生7只;而鼠寶寶誕生后三周就可以斷奶、開始滿地亂竄;到了它們兩個(gè)月大的時(shí)候,這些新生一代就可以讓自己的母親當(dāng)奶奶或者外婆了。
因此,在衣食無憂的情況下,大鼠和小鼠的繁殖能力會(huì)讓其種群規(guī)模以爆炸一般的速度指數(shù)級(jí)擴(kuò)大。這樣可怕的繁殖潛力,對(duì)于巴不得將耗子斬盡殺絕的古人(以及依然飽受鼠患困擾的部分現(xiàn)代人)來說確實(shí)是一大麻煩;但在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)家眼里,這樣的高速繁殖,卻讓人類可以對(duì)它們的種群進(jìn)行快速、大范圍的近交篩選,從而培育出各種有著穩(wěn)定遺傳性狀的品系,用于對(duì)應(yīng)的科學(xué)研究。
因此,不同于很多人刻板印象中的“小白鼠”,現(xiàn)實(shí)中的生物學(xué)和醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn),所用到的小鼠外觀隨品系不同而有著各自不同的變化。
我國常用的“昆明鼠”,就是一種患有白化病的典型“小白鼠”。不過,這個(gè)品系內(nèi)部的基因差異還不夠小,雜合率比較高、個(gè)體差異也相對(duì)比較大,只是一個(gè)“遠(yuǎn)交系”。因此,這些“小白鼠”只能用于教學(xué)操作訓(xùn)練以及一些對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物不那么“講究”的實(shí)驗(yàn)。
而到了對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物個(gè)體差異管控更加嚴(yán)格的研究中,研究者最常用的小鼠就換成了黑褐色的C57BL/6系小鼠。這個(gè)源自至少幾十代同胞兄妹“近親繁殖”的“近交系”,內(nèi)部個(gè)體之間的差異已經(jīng)極其微小,絕大部分基因都高度純合,甚至于任意兩只C57BL/6小鼠之間,都可以隨意移植器官而不用擔(dān)心出現(xiàn)免疫排斥反應(yīng)。
這樣一支近乎“克隆人軍團(tuán)”的近交系,為各種科學(xué)研究提供了一個(gè)將個(gè)體差異壓到極低水平的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物平臺(tái)?,F(xiàn)在大量的前沿尖端研究,都會(huì)優(yōu)先拿C57BL/6系小鼠“開刀”。另一方面,由于這個(gè)品系的小鼠遺傳背景“純凈”、品系穩(wěn)定且易于飼養(yǎng)繁殖,因此非常適于通過基因工程手段進(jìn)一步構(gòu)建各種轉(zhuǎn)基因小鼠品系。這些乍看之下平平無奇的轉(zhuǎn)基因“小黑鼠”,對(duì)于很多生物學(xué)或醫(yī)學(xué)研究來說,可是必不可少的無價(jià)之寶。
除此之外,經(jīng)過人類多年的大規(guī)模育種篩選,其他品種的近交系小鼠也在科學(xué)研究中大展身手。比如BALB/c系小白鼠的一個(gè)分支——俗稱為“裸鼠”的BALB/c-Nude就因?yàn)槿鄙傩叵俣邢忍煨訲細(xì)胞免疫缺陷,因而一生都必須生存于嚴(yán)格無菌的人造封閉環(huán)境中,卻也因此在腫瘤與免疫研究領(lǐng)域發(fā)揮了難以替代的重要作用。
此外,作為最早被馴化的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,各種品系的大鼠也是世界各地實(shí)驗(yàn)室里的鐵桿???。而屬于豪豬亞目豚鼠科的呆萌豚鼠,也是被各種醫(yī)學(xué)和藥物試驗(yàn)大量消耗的重要“被試者”。至于來自非洲、長相極為“任性”的裸鼢鼠,也因其驚人的身體特質(zhì)與社會(huì)行為而成了科學(xué)研究的“新星”。
在遙遠(yuǎn)的過去,人與鼠從共同的遠(yuǎn)祖相互揖別。在文明時(shí)代,鼠曾經(jīng)給人類造成了刻骨銘心的慘痛破壞;如今,鼠卻又以自己難以計(jì)數(shù)的犧牲,替人類做出了無可替代的科學(xué)貢獻(xiàn)。
在可能的未來,駛向無盡寰宇的太空飛船依然會(huì)如大航海時(shí)代的卡拉克帆船一樣有著鼠類的身影;只不過這一次,鼠類將不再是藏身貨艙與甲板下的偷渡客,而是在實(shí)驗(yàn)室中與人類一起并肩共赴星海的伙伴。
鼠與人的故事,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有結(jié)束。
【責(zé)任編輯:艾珂】