农场动物在很多方面都与野生动物不同,其中有一个一致的差异:它们的大脑比它们的祖先的大脑小。 从绵羊到猪再到牛,与野生动物相比,家养动物的大脑尺寸相对较小,这种现象被称为驯化效应。
现在,马克斯·普朗克动物行为研究所(MPI-AB)的一项研究发现了驯化效应的罕见逆转。 在圈养繁殖过程中,美洲水貂的大脑相对尺寸有所减小,但从圈养中逃脱的美洲水貂种群在 50 代内几乎完全恢复了其祖先的大脑尺寸。 该研究今天发表在 英国皇家开放科学学会。
MPI-AB 硕士生、该研究论文的第一作者 Ann-Kathryn Buhl 表示:“我们的研究结果表明,宠物的脑容量损失并不是永久性的。” “这一发现加深了我们对驯化如何改变动物大脑,以及这些变化如何影响动物返回野外时的理解。”
了解侧脑
当动物因驯化而失去大脑尺寸时,通常被认为是一条单行道。 动物的大脑尺寸似乎从未恢复到其祖先形态的大小,即使是世世代代生活在野外的野生种群也是如此。 “一旦动物在发育过程中失去了身体的某些部分,例如大脑的某些区域,它们就会消失,并且根本无法恢复,”该论文的资深作者、MPI-AB 小组负责人迪娜·戴希曼 (Dina Deichmann) 说。
检查野生动物是否能够恢复其野生动物的相对大脑大小在方法上也具有挑战性。 迪什曼说,要做到这一点,“你需要找到一种拥有不同野生和野生种群的动物,以减少种群混合的机会。而且你需要找到一种具有足够大脑和头骨的可以进行研究的动物。”测量。” 换句话说,您将需要一种动物,例如美国水貂。
美国水貂原产于北美,一个多世纪以来一直被驯化用于毛皮贸易。 圈养动物在欧洲被饲养以长出毛皮后,逃亡形成野生种群,遍布欧洲各地。 因此,这段自然历史呈现了迪什曼和她的团队需要的不同种群:来自北美的野生水貂、来自欧洲毛皮农场的驯养水貂和来自欧洲的野生水貂。
为了探索大脑大小的变化,研究小组转向了一个替代品:头骨。 布尔说:“脑壳大小是水貂大脑大小的一个很好的指标,这使我们能够在不需要活体动物的情况下从现有的头骨集合中进行测量。” 康奈尔大学的博物馆藏品被用来研究野生美洲水貂的头骨,而欧洲毛皮农场则提供家养动物的头骨。
对于野生观众,德赫曼和波尔与波兰哺乳动物研究中心的 Andrzej Zalewski 合作,后者收集了从野生水貂根除计划中获得的头骨。 “通常头骨研究的困难在于找到足够大的群体来进行研究,”迪克曼说。 “我们非常幸运能够与多个组织合作以获得我们需要的人口样本。”
研究小组对头骨进行了测量,以计算动物的相对大脑大小。 他们发现,根据有据可查的驯化过程,养殖水貂的大脑与其野生祖先相比缩小了 25%。 但与预期相反,野生水貂的大脑在 50 代的时间里几乎已经长到了野生的大小。
头脑灵活
迪什曼怀疑她知道为什么这种特殊的动物能够取得被认为不可能的成就。 美洲水貂属于小型哺乳动物家族,具有季节性改变大脑大小的非凡能力,这一过程被称为德内尔现象。 迪什曼是这一过程的专家,他记录了鼩鼱、鼹鼠和黄鼠狼的德内尔。
她说:“虽然其他宠物似乎永久失去了脑容量,但水貂有可能恢复其祖先的脑容量,因为它们的系统内置了灵活的脑容量。”
这种灵活性将为重新野生的水貂提供优势。 “如果你逃离圈养进入大自然,你将需要一个完全能够应对野外生活挑战的大脑。拥有灵活大脑的动物,比如水貂,即使它们之前已经萎缩了,也可以恢复它们的大脑。”
结果并未揭示野生水貂的大脑功能是否与野生水貂相同。 为了找到答案,研究小组必须检查动物的大脑,这是未来研究的一个步骤。
更多信息:
Ann-Kathrin Pohle 等人,当水貂变成野性时,驯化对大脑尺寸减小的影响就会逆转, 英国皇家开放科学学会 (2023)。 DOI:10.1098/rsos.230463
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