■本报记者 胡珉琦 马佳
从人类对狼的驯化开始，一些原本驰骋在原野、森林中的动物，渐渐走入人类的生活，或服务于人类，或成为人类的朋友。最新的研究显示，这些被驯化的动物，它们被改变的不仅仅是本身的行为，还有它们的脑化学。
这项研究或可能提供有关狐狸的基因近亲——狼，是如何变成人类最好的朋友的新见解。美国康奈尔大学的丽诺尔·帕普斯（Lenore Pipes）将这项研究展示在5月10日的基因组生物学会议上。
英国杜伦大学考古系教授、遗传与驯养学专家格雷格·拉尔森（Greger Larson）在接受《中国科学报》记者电话采访时对此研究评价道：“这个研究结论并不让我感到意外，因为想要从一个野生动物成为一个驯服者，一定会在变化中经历显著的荷尔蒙与化学反应的变化。”
为什么凶残的狼甘愿经历这样的变化驯服于人类？驰骋疆野的马愿意背负人类的意志？宁愿丢刺舍命抵御外敌的蜜蜂愿意给人类分享自己的劳动果实？
科学家也在庞杂的信息中寻找着人与动物之间这种特殊关系的秘密。
人与狼的慢步舞
狼，毫无疑问，是最早被驯养的动物。而且对于狼的驯养完全是无意识的行为。
拉尔森向《中国科学报》记者介绍，狼之所以最早被人们驯化，原因是狼与人都是群居的物种，并且都有相似的群体狩猎的行为。这一点，曾经让人与狼成为生存的竞争者，也时常需要互相提防。但是也是基于这些原因，狼中的一些群体渐渐习惯于在人类建立的定居点周围活动。
对人类恐惧的消失与好奇心的增强，使得狼逐渐与人类亲近，开启了人类驯化动物的历史，人类从中也渐渐地开始以不同的目的有选择地驯化狼。
“这是让人与狼走到一起的一段‘慢舞’。”拉尔森说，“早期的动物驯化，很多都是属于无意识的选择，但是对于驯养动物管理则都是有意识的。对于不同种类的驯养动物，它们进入人类定居点的方式有很大的不同。”
研究驯化历史的拉尔森在他的研究中将对驯化动物的途径分成了三种。狼被驯化的途径就是第一种共生。与之相同的还有猫、鼠、荷兰猪、鸡、鸽子等。另外两种，一种是捕猎，羊、牛、驯鹿都是这么来的。另一种就是定向培养，马、驴、骆驼、兔子、海龟等等属于这一种。
不过三条路最终是殊途同归，这些动物最后都是进行商业化喂养和宠物喂养。
驯化动物有不同的途径，也有不同的目的。不同的目的也造就了驯化动物不同的性情和行为方式。
天性自由、久居高原的藏獒，就给人们留下了一些不友好、不配合、不易驯服的印象。大多数并不熟知藏獒的人往往对其存在偏见，认为只有高智商、愿与人亲近的犬类才是驯化成功的。
国内藏獒研究的权威、甘肃农业大学教授崔泰保曾经说，藏獒或许还是一种“半驯化”的犬类，尽管，“半驯化”并不是一个严谨的科学术语。
拉尔森则认为，藏獒虽然凶猛，但它已经是被驯化的犬类。他告诉《中国科学报》记者，一些纯种犬在一些特定的驯养中变得不是那么容易圈养在家中，比如斗狗，或者是护卫犬就是最好的例子。而藏獒就是以护卫为目的驯化的，因此藏獒有着凶猛的性格。但它们和人还是很友好的，并且可以被人控制，一匹没有驯化的狼永远都不会被人控制。“我就见过和人非常亲近的藏獒。”拉尔森说。
驯化的差异
同样是狗，驯化结果存在很大的差异；同样是马，欧亚大陆的马能够驯化，而非洲的斑马却不能；欧亚大陆的猪能够驯化，而美洲西端或非洲的3种野猪却不能......
一个多世纪以前，英国科学家弗朗西斯·高尔顿曾经说过：“每一种野生动物都有可能得到驯化，有几种在很久以前就驯化了，但其余的大部分，有时仅仅由于在一个小小的细节上出了问题，就注定永远野生了。”
在这些驯化失败的动物身上，科学家找到了至少6个原因。
首先是群居结构。几乎所有驯化的大型哺乳动物都证明它们的野生祖先具有3个共同的群居特点：它们生活在群体里；它们在群体成员中维持着一种完善的优势等级；这些群体占据重叠的生活范围，而不是相互排斥的领域。北京麋鹿苑博物馆副馆长郭耕举例说，驯鹿生来就是集体性很强的动物，在人的指引下编着队、拉着车，这种劳动本身是符合这种动物的个性的。
拉尔森也认为，动物能否被驯养最关键的原因则是社会结构，它是否允许人类在其种群中扮演首领的角色。例如斑马，斑马群的结构中就没有这样一个角色，因此它们也从未被人类驯养过。
此外，经济上的合理性，是决定一种动物是否值得驯化的一道“关卡”。郭耕告诉《中国科学报》记者，食物链中，食物生物量的转化效率最高只有10%，也就是说，100公斤的食肉动物需要有1000公斤的食草动物供养，而这1000公斤的食草动物又需要1万公斤的植物（比如谷物）来喂养。那些转化效率接近这个极限的食草动物，并且吃得少和食性不偏的物种，才可能被列入驯化的候选名单。显然，老虎、狮子是人类“喂不起”的。
驯化动物还必须具备生长迅速的特质。大猩猩、大象虽然食素、不挑食，但它们至少需要15年时间，才能长成可被人类利用的水平。郭耕认为，驯化这样的动物，人类着实“耗不起”。
还有些动物在有限的圈养条件下很难繁殖，这也成为了它们无法被驯化的重要因素。郭耕举例说，猎豹需要通过在野外的高速追逐才能发情。再比如，小羊驼在交配前要经过长时间的复杂的求偶程式，雄性小羊驼之间水火不容，它们甚至需要一个分开的终年使用的觅食区和睡眠区。
郭耕还提到，有的动物则是让人“伤不起”。大型兽类成年后能伤人甚至吃人，例如，灰熊体重可达1700磅，一掌拍击，人就会毙命。在非洲，河马杀人的数量甚至比蛇还要多。
最有意思的是，还有的动物比较神经质，容易受惊，大多数鹿和羚羊，在觉察到危险时会变得神经紧张，动作敏捷，并且照例立即逃走，难以圈养。而它们生性自由，属于“不自由，毋宁死”的类型，它们可以为了自由选择在围栏上撞死。郭耕说，鸳鸯、麻雀也是这种性格。
郭耕在采访中表示，正是由于这些原因，只有很少一部分野生哺乳动物能够在这些方面都符合驯化的条件，最终成功来到人类身边。
在被驯化的动物中，也存在一些“异类”，它们在被驯化后却又与人类若即若离，比如家猫。拉尔森说，一些家猫可以在野生环境中生存，存在一个开放性的问题，即它们与人类还存在多少依存关系。“就我自己的感觉而言，它们并不像狼那样是被我们的废弃物所吸引，而更多的是被老鼠吸引，而这些老鼠又是被人类的粮食吸引。这就意味着，猫并不是直接的、只用一步就接近了我们。与犬类相比，猫在人类居所中生活的时间仅仅是一个很短暂的时期，同时人们对它们的选择性驯养并不像对犬类那样强烈。”他说。
基因改变
这些成功来到人类身边的动物，无论是生理上还是心理上都与野生种群产生了巨大的差异。有科学家认为，驯化并不是通过训练把动物个体转化至服从的状态，而是让动物在与人类多代共生的过程中，形成整个种群世代具备的驯良品质，该物种许多乃至大部分的野生本能就此丧失。
动物考古学家、法国国家自然历史博物馆吉恩·丹尼斯·瓦因博士认为，驯化对脊椎动物而言（包括鸟类和鱼类），存在一系列固有变化：攻击性降低、繁殖能力增强、体型变小、面部缩短、脑容量降低、新皮色毛色的出现、耳朵软化（食肉动物）及叫声（狗吠声）的改变。其中一些改变是由环境条件和圈养压力导致的荷尔蒙变化引起的。
中科院昆明动物所研究员宿兵告诉《中国科学报》记者，人类的驯化已经从根本上改变了这些物种的遗传结构。
他说，半个多世纪以前，俄罗斯科学家开始的一项非常著名的试验，希望能够重新展现一万多年前，动物在驯化过程中的变化历程。
当年，在生物学家德米特里·别利亚伊夫带领下，研究员们开始对从各皮草养殖场找来的130只狐狸进行养殖，希望再现从狼到狗的演化过程。每繁殖出一代狐狸幼崽，别利亚伊夫与同僚便测试它们对人类接触的反应，挑选出与人最亲近的个体进行下一代的繁殖。
繁殖了九代之后，研究人员就发现幼崽出生时耳朵变得更加松软下垂，花斑色也出现在皮毛上。这时，狐狸群见到人类已经开始呜呜叫着摇尾巴，不仅对人类没有恐惧感，还积极与人建立亲密关系，这种行为在野生狐狸身上是前所未见的。
科学家们还偶然发现，一只由攻击性母狐狸所生的小狐狸，在由驯良的母狐狸养大后，依然表现出很强的攻击性。因此，他们认为，导致狐狸产生不同行为的是遗传特征，并试图找到与驯良行为相关的基因。
对此，宿兵认为，是否是因为特殊的遗传结构使得某些动物容易被驯化，这一点至今在科学界并没有找到确凿的证据。
“在分类学上，不同种类的动物在遗传学上的差异本来就很大，哪些基因是跟驯化有关的，非常难找。假设它们存在，也一定是多基因控制下的结果，然而，这也为寻找‘驯化基因’增加了难度。”宿兵表示。
而美国康奈尔大学的丽诺尔·帕普斯所作出的最新研究结论，就是从这些著名的狐狸身上实验得出的。她的研究小组搜集了一组侵略性的狐狸和一组温顺的狐狸的大脑前额皮质和杏仁核的数据。前额皮质位于大脑前区，主要涉及决策和控制社交行为。而杏仁核是位于大脑两侧一对杏仁大小的区域，主要帮助处理情绪信息。
帕普斯发现两个大脑区域里的上百种基因的活动在两组狐狸个体中都不相同。例如，侵略性的狐狸为了感知多巴胺会导致某些基因活动增加。帕普斯怀疑温顺狐狸较低水平的多巴胺感受器可能是导致它们不那么焦虑的原因。
在另一种不同的分析里，帕普斯发现所有侵略性狐狸都携带有一种形式的GRM3谷氨酸受体基因，而大多数温顺的狐狸则具有该基因的不同变体。在人类身上，GRM3的基因变体被认为与精神分裂症、躁郁症和其他情绪紊乱疾病有关。
实际上，帕普斯的研究并非先例，中国的科学家也进行过很多类似的实验并有相关的发现。中国科学院昆明动物研究所副研究员王国栋告诉《中国科学报》记者，中国科学院副院长张亚平院士带领的研究组就此科学问题进行了两方面的研究，分别从基因组水平和表达水平探讨狼与狗的大脑中与行为相关的基因差异。
“最具代表性的例子是我们在《自然—通讯》上发表的论文中提到的一个基因：SLC6A4。”王国栋说，“这是一个5－羟色胺神经递质，负责运输神经递质5－羟色胺。这个基因和一些精神类疾病或者行为有关，比如攻击性行为如强迫症，和孤独症。”
而他们发表在《分子生物学与进化》上的论文中还发现了另外一个基因：5－羟色胺受体4（HTR4）。特别值得注意的是5－羟色胺系统，在温顺狐狸的下丘脑中的5－羟色胺受体1（HTR1A）的表达显著偏低。而5－羟色胺受体2C（HTR2C）在驯养的狐狸和大鼠大脑的特定区域中一直过度表达。此外，控制狗的大脑皮层中的5－羟色胺受体2（HTR2A）指数，狗会变得冲动且具有攻击性。
而在基因表达方面，王国栋也举了一个与银狐有关的例子，美国康奈尔大学的安娜·库克尔科娃在温顺的银狐和攻击性的银狐的5－羟色胺受体2C的表达上也发现了显著差异。这个基因的功能可能是在大脑前额叶皮层中激活血清素和多巴胺能的信号通路。
拉尔森认为，驯化是物种进化的一个过程，无论我们在这一过程中发现了哪些生物层面上的变化，都可以让我们了解在自然界中的进化是如何发生的。
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驯化是物种进化的一部分？
关于驯化的定义，美国国家科学院院士贾雷德·戴蒙德在他著名的《枪炮、病菌与钢铁：人类社会的命运》一书中写道：使某种动物在圈养中通过有选择的交配，使其与野生祖先有所不同，以便为控制其繁殖与饲养的人类所利用。
他还在书中提出了驯服与驯化的区别：象被驯服了，但绝不是驯化。过去汉尼拔的象和今天亚洲的役用象只是捕捉后被驯服的好象；它们在圈养中是不交配的。
拉尔森告诉记者，关于驯化，实际上是没有一个公认的定义的。人们之所以对驯化的定义有争议，是因为，作为物种进化的一个过程，我们无法判断驯养真正开始与结束的时间。“进化过程并不在于是否是有意识的行为，有意的驯化还是偶然发生，都是一个进化的过程，所有的进化都意味着改变，而进化也不是一夜之间发生的事。”他说，“如果你将一只小狼崽养在家中，将大象养在笼中，这都不能叫做驯化，驯化是一个长久的过程，在物种的身上不仅要有生物组织的变化，还会有基因水平的改变，被驯化的动物与它们的姊妹或者是祖先有着显著的区别。而达尔文也在他的进化论中，将驯化作为进化的一个例子。”
中国科学院昆明动物研究所副研究员王国栋强调，狼与狗之间虽然有巨大的形态和行为学差异，但还属于一个物种，家养的犬类依然是野生种的一个亚种。“人们对动物的驯养实际上是一种人工选择，不应被看做是自然演化的一部分。”王国栋告诉《中国科学报》记者。
事实上，在人类驯化动物的历史上，成功的种类很少。考古学上的证据证明，在公元前4500年，世界上全部148种可以用来驯化的候补大型动物已被试验过无数次，最终只剩下14种大型哺乳动物成为了驯化动物，这其中包括了狗、绵羊、山羊、猪、牛、马、驴、单峰驼、双峰驼、驯鹿等等。作为食物，劳动、交通甚至是战争工具，这些动物对人类的贡献十分巨大。
在19世纪和20世纪，至少有6种大型哺乳动物——大角斑羚、驼鹿、麋鹿、麝牛、斑马和美洲野牛，成为了驯化研究对象。尽管，美洲野牛肉偶尔也出现在美国的一些超级市场上，麋鹿已在瑞典和俄罗斯被用来骑乘、挤奶和拉雪橇，但是，人类的这些努力并没有一项产生具有足够经济价值的成果。
驯化，并不是控制交配和食物这么简单。无法带来经济上有益的结果，就很难称得上驯化成功。
《中国科学报》 (2013-07-12 第10版 调查)
