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科学路上,“汪星人”一直都在

2018-07-27

发明与创新·大科技 2018年3期
关键词:唾液宠物动物

“野径来多将犬伴,人间归晚带樵随”,狗一直以来被称为“人类最忠实的朋友”,狗与人类历史的交点可以上溯至近萬年前的新石器时代。

狗之于人究竟是一种怎样的存在?这个问题世界各地的人们都曾思考过。在达尔文的理论体系下,人们心里很清楚谁才是人类的近亲,但抛开科学,很多人从内心更愿意相信狗才是生活中珍贵而亲密的小伙伴。因为在你感到孤单时,它能陪你玩耍;在你不开心时,它会向你撒娇“求抱抱”逗你一笑。

狗甚至是人类科学技术发展的功臣。比如在生命科学研究中,狗是重要的实验动物。生物学、仿生学、人工智能、考古、心理学……“汪星人”的身影无处不在。

一小群衣不蔽体的野蛮人正在穿越茂密的草丛。

这是远古时代,人类还远未主宰地球。这个部落的人的生存环境极为艰苦,无时无刻不处于对周遭野兽的恐惧中,树林、灌木丛中都隐藏着不可知的危险。在刚刚结束的一场对老虎的围猎中,这个部落又损失了一位经验丰富的老猎人。生存条件的逐渐恶化让他们决定迁往平原上的另一片区域。迁徙时他们发现,在原来的领地,每当夜幕降临,部落的人围着营火入眠,他们周围总徘徊着一群狼,它们或许是被烤肉的味道吸引,或许是为了别的什么目的,没人把它们放在心上。到了新营地,部落的人恍然发现,没有狼在周围徘徊并在有危险出现时狂吠,自己终夜不得安眠。

于是,当年轻的部落首领在某天又听到了那熟悉的嚎叫声时,他做出了一个让同伴感到惊讶的举动——他从刚捕获的猎物上割下了一块肉,扔在了狼的身边。这个时刻永远地改变了狼,也永远地改变了人类。

以上的叙述是对狗诞生时刻的一种想象。原始人类意识到狼的守卫功能而主动喂食并驯化了狼,这是现代动物行为学创始人、诺贝尔生理学或医学奖得主康拉德·洛伦兹对狼如何变成狗这个重大问题的解释,他于1949年所著的《狗的家世》代表了那个年代对狗的理解。某种意义上,当人类第一次和狼主动接触时,狗就产生了。尽管事实上它们还需要许多代的演化,直到变为一种性情和外貌都不同于祖先的生物,再开始和我们长达数万年的伙伴关系。

狗的诞生关系重大。狗是最早和人类熟悉起来的动物,是公认的被人类驯化的第一种动物,更是唯一一种在农业出现之前就被人类驯化的动物。狗也是和人类关系最密切的动物。对狗而言,它们根本就是因人类而生,如果没有人,也不会有狗,是人驯化了狼而创造了狗;对人类而言,狗在生活中扮演着最丰富的角色。人类驯化多数动物主要是为了获取更多的肉食资源,对狗则完全不同。驯化之初狗被用于守卫、狩猎,随着人类社会的发展,狗又被用于运输、放牧、搜救、导盲……能在如此多样的领域助益于人类的动物仅有狗一种。

如果说科学史上最著名的猫是“薛定谔的猫”,那么科学史上最著名的狗必然是“巴甫洛夫的狗”。俄国科学家巴甫洛夫依靠狗揭示了消化生理机制,建立了条件反射学说。前者为巴甫洛夫赢得了1904年的诺贝尔生理学或医学奖,后者成为现代行为与认知科学的里程碑。

人和动物通过摄食获得能量和营养,那么食物在体内是如何被分解转化的?之前的科学家对消化系统仅有大略的描述,知道消化道的解剖组成,知道消化腺可以分泌消化液,消化液里含有盐酸、碳酸钠、酶,但是对消化系统具体如何工作知之甚少。

用狗作为实验对象,巴甫洛夫开创了唾液瘘、胃瘘等慢性实验方法,不仅可以方便地观察狗健康状态下的消化过程,而且可以研究不同消化器官间的联系,取得了一系列新发现。比如:进食不同食物,消化腺所分泌消化液的黏稠度和成分均不同;在狗没有察觉的情况下,不经口腔直接将食物导入胃中,也能引起胃液分泌;胰液的分泌由胃酸的刺激引起,甚至其他酸性液体也可直接导致碱性胰液的分泌;胃液的分泌受迷走神经支配。这些结果勾画出消化生理的草图,强调了神经对消化的调控作用。

循着神经调节消化腺分泌的思路,巴甫洛夫进一步研究了食物、铃声和唾液分泌之间的关系,也就是著名的小狗条件反射实验。小狗遇到食物,唾液自然流出,这是非条件反射;而当每次喂食都伴有铃声,一段时间后,即使只有铃声也能刺激小狗分泌唾液,这就是条件反射。如果说非条件反射是一种本能,那么条件反射则超越本能,建立了无关刺激与相应反应之间的联系。这一基本原理为客观分析人类习得行为打开了大门,激励科学家们去发现更多认知科学背后的奥秘。

狗与人类经历了较长时间的互动,它们学会了对人类的依恋,人类同样对它们寄予了深厚的情感。这种情感反过来作用于人类自身,无论是在身体还是精神层面,都带来了十分积极的影响。

有研究发现,人类和狗的亲密互动能提高人们后叶催产素的水平,提高人的社交能力,降低血压和心率,进而达到放松身体,减轻压力,增强免疫系统功能的目的。在那些患有心血管疾病甚至癌症的人群中,拥有宠物的患者身体状况更好,康复得更快。

在更深层次的心理层面,照顾宠物可以让人活得更有目标,尤其在情绪低落无法自拔时,将注意力从自身及自身生活中转移到其他事情上,可以在一定程度上远离烦恼。人们的善举及宠物的正面反应都会带来正能量,让人有勇气走出情绪的低谷。

有很多关于宠物对人类影响的研究是面向老年人群的。英国圣安德鲁斯大学的科学家在对547名平均年龄为79岁的老年人进行跟踪观察后发现,养狗的老年人焦虑和忧郁的迹象很少。事实上,对于很多空巢老人而言,来自宠物的情感支持甚至可以比人际支持更为有效,可显著提高他们的生活满意度和幸福感。这项研究还发现,这些老人的活动量比其他老年人多出了12%,相当于自己年轻10岁时的水平。

除此之外,宠物狗对于一些更特殊的人群也有着重要意义。比较常见的就是针对行动不便或听力障碍人群而训练出来的服务犬。它们的出现大大增加了饲养者生活的独立性,研究人员认为,它们能让主人从原有的无力感中解脱出来,提升自尊和自我效能感。(本刊综合)

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