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廷伯根的三棘鱼

                            ·**·(fang zhou zi)

    荷兰这个小国家至今已有18人获得诺贝尔奖,其中光是廷伯根一家就贡献了
两个:哥哥简在1969年获得经济学奖,4年后,弟弟尼古拉斯和洛伦兹、弗里希
一起由于对动物行为的研究,分享生理学或医学奖。

    尼古拉斯·廷伯根从小就喜欢观察动物,采集标本。生活在他家附近河流中
的一种小鱼经常被他带回去养在鱼缸中当宠物。这种小鱼由于背上有三根用来自
卫的刺,所以叫做三棘鱼。后来,廷伯根去莱顿大学读博士,毕业后留下当讲师,
在洛伦兹的影响下开始研究动物行为,想到了他儿时的宠物。三棘鱼很容易采集
和饲养,而且似乎总是对刺激物做出固定的反应,是做动物行为实验的理想材料,
用廷伯根的话说:“很快我就发现,选用这些以前的宠物让我中大奖了。”

    廷伯根对三棘鱼的求偶行为特别感兴趣。三棘鱼在平时成群结队地生活在一
起,但是一旦进入繁殖季节,雄鱼就开始占地为王了。他们分泌出一种粘液,在
水底把沙土、水草等材料粘在一起形成一个小丘,再从中挖一个隧道,就成了他
的窝。如果其他雄鱼和肚里没卵的雌鱼游过来,就会被赶走。如果来的是肚里有
卵的雌鱼,雄鱼则会去勾引她。如果二者情投意合,就会跳起一种之字形的求偶
舞蹈,把雌鱼引进窝中产卵。然后雄鱼进入窝中给卵授精。接着,雄鱼把雌鱼赶
跑,再去吸引别的雌鱼。雄鱼会一直守着卵,赶走敌人,并扇动鱼鳍给卵通气。
鱼苗孵化出来后,雄鱼还会继续保护它们。

    在繁殖季节,这些雄鱼的身体颜色发生了变化,他们的腹部变成了亮丽的红
色。廷伯根通过一系列实验发现,红色是引发雄鱼攻击行为的刺激物。几乎任何
红色的物体放在雄鱼面前都会被当成其他雄鱼加以攻击。一块一点都不像鱼的木
头,只要底部有红色,就会遭到雄鱼的攻击。廷伯根甚至注意到,每次当红色邮
车经过实验室窗口时,雄鱼常常也如临大敌。相反地,那些形状很像雄鱼的木头
模型由于没有红色,雄鱼就置之不理。雌鱼也是通过红色来识别雄鱼的,当她们
见到底部是红色的木头时,会试图和它跳求偶舞蹈。

    带卵的雌鱼则是银色的,她们的腹部由于有卵,肿了起来。廷伯根发现,肿
大的腹部是吸引雄鱼的刺激物。雄鱼看到有其他的鱼靠近窝时,会勇敢地冲过去,
把它们吓跑。如果是带卵的雌鱼,则会展示肿大的腹部,雄鱼马上停止攻击,跳
起舞来。任何有肿大腹部的非红色的鱼对雄鱼都有吸引力。年轻的雄鱼身体没有
红色,吃饱了以后肚子肿起来,也会成为其他雄鱼的求偶对象。

    因此,在廷伯根看来,貌似复杂的求偶行为,其实就是一连串简单的刺激物-
反应过程,天生就已设定,可以意料的。起作用的是红色,鱼本身反而是不重要
的。雄鱼主动地出击,雌鱼被动地接受,两性相互合作,和谐地进行求偶、交配,
成功地完成繁殖。

    但是廷伯根是在实验室里得出这些结论的。在实验室鱼缸中,雌鱼没有别的
选择,只好被动地接受任何带红色的雄鱼,甚至任何红色的物体。在野外则完全
不同。在周围有很多雄鱼在等着,而雌鱼只能把卵交给其中的一条雄鱼去授精、
孵化、养育。如果所托非人,就意味着她一整个生殖季节都浪费掉了。因此,雌
鱼如果能够选择那些更有能力保护后代或更能躲避天敌的雄鱼,就越能传下自己
的基因。

    实际上也不是每条雄鱼都能同等地获得雌鱼的青睐。有的雄鱼的窝一直是空
的,有的则吸引了多条雌鱼去产卵。所以雌鱼肯定是在根据某些因素挑选雄鱼,
而不是见到红色就激动。其中一个因素是雄鱼的大小。雄鱼体型较大表示他们的
保护能力更强,他们的窝中通常有更多的卵。另一个因素是雄鱼窝的隐蔽程度。
雄鱼窝用的水草越多,越不容易被天敌(鸟)发现,雌鱼就越放心去那里产卵。

    三棘鱼的两性关系也不像廷伯根设想的那么和谐。生活在加拿大的三棘鱼尤
其不和谐。那里的雌鱼会成群结队地攻击雄鱼的窝,把里面的卵吃掉,然后产下
自己的卵。这样既给自己的身体增加了营养,又逼迫雄鱼只养育自己的后代,增
加了自己后代存活的几率。但是这对雄鱼是很不公平的,因为他已投资的那些卵
浪费掉了。因此雄鱼遇到成群结队的雌鱼时,会试图把她们引开,以免窝被发现。

    对雄鱼来说,雌鱼是除了鸟类之外最大的敌人,对他们的威胁甚至比其他雄
鱼还大。如果周围的领地出现了其他雄鱼,雄鱼一开始会感到紧张,但很快就适
应了,能相互和平共处。但是周围出现的雌鱼却始终没法让雄鱼放心。在实验室
里,如果在雄鱼旁边隔着玻璃养一只雌鱼,雄鱼就会一直处于紧张状态,甚至因
此大大缩短了寿命。两性是传播基因的游戏中的合作者,也是对抗者,这是三棘
鱼以及其他动物在现实生活中不得不面对的两难。

2010.8.9.

(《中国青年报》2010.8.11.)

(XYS20100811)

◇◇**(www.xys.org)(xys4.dxiong.com)(www.xinyusi.info)(xys2.dropin.org)◇◇

精彩评论3

taak04  高级海盗  2010-8-13 08:38:29 | 显示全部楼层 来自: 荷兰

回复 1# evanje 的帖子

很有意思。。还有更多这样的料么?

[ 本帖最后由 taak04 于 2010-8-13 09:52 编辑 ]
evanje  中级海盗  2010-8-13 18:09:42 | 显示全部楼层 来自: 荷兰

壮起鼠胆,让猫吃掉

by FangZhouzi,
(from  www. xys.org)
2010年
     世界上哪一种动物的皮毛最厚?是生活在北太平洋海边的海獭。这个之最曾经给它们带来灭顶之灾。为了猎取其珍贵的皮毛,猎人们一度把这种可爱的小型海洋哺乳动物杀得只剩一千多头,濒临灭绝。猎杀海獭被禁止之后,海獭的数量逐渐回升。1980年首次对生活在美国加利福尼亚州的海獭进行普查,发现那里生活着1856头海獭。此后每年逐年增加,生物学家预计它们的数量很快会攀升到16000头,这是19世纪开始猎杀海獭之前生活在那一带的海獭数量。

    然而,到了上个世纪90年代中叶,加州海獭的数量突然停止了增长,保持在2000多头。海滩上发现有大量的海獭死亡,找不到明显的原因。一个可能的原因是那里的海獭感染了致命的寄生虫——弓形虫。一项抽查表明,刚死亡的海獭52%感染了弓形虫,而活着的海獭中也有38%被感染。

    弓形虫是一种原生生物,原本寄生在猫科动物体内,是怎么跑到海獭体内去的呢?原来,弓形虫在猫的体内繁殖,产下的卵囊随着猫粪排到了体外。有些养猫的人习惯把猫粪倒进马桶冲走,里面的弓形虫卵囊就进入了下水道,最终会随生活污水排到河流、海洋,贻贝、螃蟹等动物在过滤水进食时,弓形虫会进入它们的体内累积起来。海獭吃了被感染的贻贝、螃蟹等食物,就会被弓形虫感染。

    实际上,所有的温血动物(哺乳动物和鸟类)都能被弓形虫感染。其污染源都是猫科动物的粪便。如果随意丢弃猫粪,土壤会受到弓形虫卵囊的污染(弓形虫卵能在土壤中存活一年以上),进而污染水源。动物接触了被污染的土壤,喝了被污染的水,弓形虫卵囊进入体内,释放出里面的孢子,进入宿主的细胞中发育成虫体,这些虫体能以无性分裂的方式快速繁殖,叫做“速殖子”。在繁殖一定时间后,虫体转入神经和肌肉组织中变为“慢殖子”,形成包囊。体内的免疫系统没法消灭“慢殖子”,所以一旦被弓形虫感染,往往就只能终身携带它了。

    人的手如果接触到了环境中的弓形虫卵囊,没有洗干净就拿东西吃,弓形虫卵囊就进入了人体。或者,如果吃了没有煮熟的已感染了弓形虫的肉,也能感染上弓形虫。全世界大约有三分之一的人感染了弓形虫。在喜欢吃半生不熟乃至生肉的地方(例如法国),弓形虫的感染率能高达80~90%。

    有的动物和海獭一样,感染了弓形虫后会出现严重的症状,乃至死亡。幸运的是,大多数人感染了弓形虫之后,只有类似得了流感的症状,或者没有任何症状。但是如果受感染者免疫功能缺损(如有艾滋病、恶性肿瘤、器官移植等),会导致严重后果。如果孕妇感染了弓形虫,可通过胎盘感染胎儿,直接影响胎儿发育,导致婴儿畸形、失明或大脑损伤,是人类先天性感染中最严重的疾病之一。

    追根溯源,其他温血动物都是从猫粪感染了弓形虫,猫又是从哪里感染了弓形虫呢?从寄生了弓形虫的老鼠、鸟或其他小动物那里。猫如果捕食了这些小动物,就有可能被弓形虫感染,猫粪中就会有弓形虫。这样就形成了一个循环。弓形虫在其他动物体内只能进行无性繁殖,大部分时间是潜伏着,最终要进入猫科动物的体内,因为只有在猫科动物体内弓形虫才能进行有性繁殖,产下卵囊。所以其他动物是弓形虫的“中间宿主”,而猫科动物才是“终宿主”。

    中间宿主要被终宿主吃掉,弓形虫才能完成其循环。弓形虫感染中间宿主的一个重要部位是大脑,也就是说,弓形虫是有可能影响到中间宿主的行为的。自然选择理论告诉我们,如果某种弓形虫变异能够让中间宿主的行为出现反常,让它们更容易被终宿主吃掉,那么这些弓形虫就有很大的生存优势,能够留下更多的后代,最终就会只剩下这种能操纵中间宿主的“智能”弓形虫。

    野外观察和实验都证明了这一点。被弓形虫感染的老鼠一反常态,不是小心翼翼地东躲西藏,而是更喜欢往空地跑,更喜欢冒险,而且不怕猫的味道,甚至喜欢猫的味道。这些老鼠如果会唱歌,一定爱唱“老鼠怕猫,这是谣传,一只小猫,有啥可怕,壮起鼠胆,把猫打翻,千古偏见,一定推翻”。这些勇敢的老鼠只是弓形虫繁殖自己的载体,它们被猫吃掉的可能性要比没感染的老鼠高得多。

    我们虽然也是弓形虫的中间宿主,但是猫吃不了我们,弓形虫进入人体就进入了死胡同。但是弓形虫分不清它们寄宿的是人体还是鼠体,同样在悄悄地影响着我们的行为。感染了弓形虫的人更容易出现幻觉,更爱冒险,反应更迟钝,甚至出车祸的风险更高!

2010.7.5.

(《中国青年报》2010.7.7)
leftleaves  海贼王  2010-8-15 02:31:58 | 显示全部楼层 来自: 荷兰
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