廷伯根的三棘鱼

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)

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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 ]

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）

都是人才