今天小編分享的科學經驗:為了幾口零食,狼就把自己馴化成了狗?,歡迎閱讀。
歡迎收看自然小喇叭欄目的第 77 期,在過去的半個月裡,我們搜羅了以下值得一看的自然新聞和研究:
1)因為愛上零食,狼自我馴化成狗
2)用 AI 自動監測動物情緒
3)被成為 " 笨鳥 " 的鳥,其實也很聰明
4)只剩下 2 頭的北白犀,終于迎來了新希望
5)大型動物更容易得癌症
6)動物的作息其實很靈活
狗的自我馴化
科學家發現:狼可能是自己把自己馴化成狗的!
很早就有人提出了這個可能性:大約從 3 萬年前開始,狼意外發現了人類生活的區網域,開始以人類的食物殘渣為食;遇上這個簡單易得的食物來源以後,很多狼開始在人類身邊徘徊,甚至為了零食讨好人類。這些狼和性格相似的異性產下後代,在 1.5 萬年前成為了早期的狗,把人類的食物變成了 " 鐵飯碗 "。
人家狼原本還是很威風的 | Mikkel Houm ø ller / Wikimedia Commons
另一方的觀點是:狼無法在這麼短的時間内通過自我馴化變成狗,其中必然有人類的選擇性繁殖加速了這個過程。也就是說,人類選擇性格最溫順的狼幫助自己打獵,并讓它們繁殖,這樣的人工選擇促成了家犬的誕生。
在一項新研究裡,科學家創建了一個統計模型,并通過模型的推演發現:在 1.5 萬年的時間裡,就算沒有人工選擇的參與,狼也有可能把自己馴化成狗。不過,這需要滿足兩個條件:一是狼必須在人類生活區附近吃人類的食物;二是雌性會選擇性情相似的配偶,也就是更溫和、能和人類共存的雄性。
你是說我的祖先自己把自己馴化成了這樣?| Mikkel Houm ø ller / Wikimedia Commons
狗是最早被馴化的動物,研究狼是如何變成狗的,可以幫助我們更好地研究其他動物的馴化過程。比如,家貓的祖先在 1 萬年前來到了人類的生活區,可能也是以類似的過程被馴化成了如今的家貓。
AI 監測動物情緒
AI 不僅能翻譯人類的語言,還能翻譯動物的情緒。
動物情緒的解碼分為 2 個方面:一是它們的喚醒水平,這一點可以通過它們的心率、皮質醇水平和行為來判斷,相對簡單;二是它們的情緒是積極還是消極的,這對動物福利很重要,卻很難評估。之前的研究發現,不同物種的動物在表達相同的情緒時,它們的聲音特征是一致的,比如開心的時候叫聲持續的時間更短。
不同的動物,用相似的聲學特征表達相同情緒 | Kuebi / Wikimedia Commons
根據這個發現,科學家最近建立了一個機器學習模型,可以通過 7 種有蹄類動物(牛、羊、馬、豬等)的叫聲,翻譯出它們是開心還是消極、痛苦的狀态。這個模型對情緒分類的總體準确率能達到 89.49%,其中對豬的情緒判斷準确率高達 99.91%。
模型對豬豬的情緒翻譯最準确 | Guido Gerding / Wikimedia Commons
有了這樣的模型,下一步,人們就可以開發出用于實時監測動物情緒的自動化工具。不管是牲畜養殖、動物保護,還是獸醫的日常工作,都可以用上這樣的工具,第一時間判斷動物是開心還是難過。理解動物的情緒,才能讓它們過得更好。
" 笨鳥 " 不笨
烏鴉和鹦鹉是鳥類裡公認的天才,鴕鳥之類的大型鳥類卻總被叫做笨鳥。但最近,科學家逆轉了大型鳥類的風評——它們也能解決高難度問題!
科學家給鴕鳥、美洲鴕鳥和鸸鹋安排了一個任務:它們面前挂着一個透明的圓盤,裡面有一些槽裝着食物;只有轉動圓盤,把孔和槽對齊,它們才能吃到裡面的食物獎勵。
任務設定和正在解體的美洲鴕鳥 | 參考資料 [ 3 ]
參與實驗的是 3 只鸸鹋、2 只美洲駝鳥和 4 只鴕鳥。結果,3 只鸸鹋都在第一次就研究出了解決問題的方法——它們用嘴順時針或者逆時針旋轉圓盤,精準地用孔對齊了食物槽,吃到了食物。而且,這并非偶然事件,在 90% 的情況下,鸸鹋都能把洞朝着正确的方向移動。
一只美洲鴕鳥也成功得到了食物。但除了這種常規解法,它還有一個更創新的辦法:直接扭松螺栓,拆了轉盤,輕而易舉地吃到了所有食物槽裡的食物。
鸸鹋:别小看我的聰明才智 | Fay Clark
以美洲鴕鳥為代表的古颚類動物是現存鳥類中最古老的分支。它們大腦的絕對尺寸是現存鳥類裡最大的,但是大腦和身體的相對比例卻是鳥類裡最小的,因此一直被認為是鳥類裡智力不太行的成員。這個研究說明,大腦的相對比例更小,并不代表智商更低;相反,古颚類鳥類并不笨,它們也有優秀的技術創新能力。演化過程中鳥類的智力發展,可能比我們之前認為的要早得多。
北白犀或許有救了
只剩下兩個雌性的北白犀,今年或許能迎來新希望。
納金和她的女兒法圖是目前地球上的最後兩頭北白犀。雖然之前科學家收集了雄性北白犀的精子,但納金和法圖都有子宮問題,無法通過體外受精懷孕。好在法圖仍能產生可以存活的卵子,科學家可以收集卵子、進行體外受精,再将產生的胚胎植入雌性南白犀的子宮——南白犀是北白犀的近親,是最合适的代孕母親。
地球上最後兩頭北白犀:納金和女兒法圖 | 參考資料 [ 4 ]
經過長期的努力,目前科學家迎來了一個大突破:他們已經創造了 36 個受精胚胎,希望今年就能将胚胎移植到代孕南白犀的子宮内。
不過,現在還不能高興得太早——誰也無法确定胚胎植入的成功率,而且,懷孕需要長達 18 個月的時間,難保期間會不會發生意外。一年前,科學家成功地創造了南白犀胚胎并植入了代孕母親的子宮,但在檢測出懷孕前,代孕母親就死于細菌感染。
最後一頭雄性北白犀蘇丹在 2018 年離世 | 參考資料 [ 4 ]
為了拯救北白犀,世界各地的科學家都在努力:日本的科學家正在利用幹細胞技術,創造更多北白犀的卵子和精子,也許可以在 4 年的時間裡創造出北白犀胚胎;英國牛津的科學家則在嘗試從死去犀牛的卵巢組織取出未成熟的卵子。他們都希望,可以在納金和法圖還活着的時候創造出北白犀寶寶,這樣幼崽還可以在納金和法圖的撫養下長大,學習如何成為一頭真正的北白犀。
大型動物得癌症
癌症和細胞的基因突變有關,細胞分裂次數更多,發生癌變的機會論理來說就更高。但在人們的印象中,大型動物卻反而沒那麼容易得癌症。
上世紀 70 年代,英國病理學家佩托提出了一個被廣泛接受的理論—— " 佩托悖論 ",認為在不同物種之間,癌症發病率和體細胞數量沒有關系。最典型的例子是,鲸和大象比人類大得多,但人類的癌症發病率卻遠遠高于它們。
大象比人類大,得癌率卻更低 | Asier Larramendi / Wikimedia Commons
最近,一項新發現推翻了這個理論。科學家研究了一個有史以來最大的數據集,包括了 90 種哺乳動物、79 種鳥類、31 種兩栖動物和 63 種爬行動物的屍檢癌症記錄。結果發現,總的來說,體型更大的物種,患癌率确實更高。之前佩托悖論的提出,是因為當時采樣的物種少,每個物種的數據量也不高,才得出了不準确的結論。
但佩托悖論也不是全無根據——大象、裸鼹鼠等物種進化出了抗癌機制,讓它們的實際患癌率比預計患癌率低得多。在大象的基因組中有 20 個 TP53 基因拷貝,但人類只有 1 個,TP53 蛋白可以檢測 DNA 損傷,開啟修復或者凋亡,降低癌變的概率。裸鼹鼠雖然體型小,但壽命長達 30 年還幾乎不會得癌症,是因為它們有抑制細胞過度增殖的透明質酸。
裸鼹鼠不會得癌症 | John Brighenti / Wikimedia Commons
人類影響動物晝夜節律
科學家給動物們來了一次作息大普查,結果發現:它們的生活和人類想象的完全不一樣!
在最近發表的一項研究裡,研究團隊收集了來自 2 萬個攝像頭的 890 萬條檢測數據,橫跨了 6 大洲、38 個國家和地區,分析了全球 445 種哺乳動物的活動模式。結果令人意外——我們以為動物的作息就像鬧鍾一樣一板一眼,但其實它們的生物鍾可能比打工人還靈活。比如,被認為是晝行性動物的美洲黑熊,在一些地區成了夜貓子,在另一些地區則在白天和夜晚都出動。
這項研究包括了有史以來最大的數據集 | 參考資料 [ 6 ]
在人類生活的區網域,有三分之一的動物改變了它們的作息,條紋臭鼬、北美豪豬和灰狐等動物都變成了白天宅家、晚上出沒的活動模式。科學家認為,這是因為它們原本的活動時間因人類而變得風險重重,它們只好避開人類出現的高峰期,降低生存壓力。
為了避開人類,條紋臭鼬晚上才出門 | National Park Service
科學界一般把動物分為晝行性、夜行性、曙暮性(黎明和黃昏時活動)或者晝夜随機出沒的異類;但在他們研究的 445 個物種中,只有 39% 的動物符合這些傳統的描述分類。而在他們進行了定量評估的 126 個物種中,高達 74% 的動物可以靈活地切換晝夜活動模式,以适應當時的環境。
參考文獻
[ 1 ] https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2024.2646
[ 2 ] https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042 ( 25 ) 00094-X
[ 3 ] https://www.nature.com/articles/s41598-025-88217-8
[ 4 ] https://phys.org/news/2025-02-quest-extinct-rhinos.html
[ 5 ] https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2422861122
[ 6 ] https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ado3843
作者:貓吞