| 虎斑猫的进化轨迹(一) |
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最近,田纳西州一名研究人员,将西班牙野猫与美国家养虎斑猫的大脑进行对比实验,发现了一个生物机制。这个机制说明了各个物种在迅猛的进化过程中,其大脑发生了哪些相应的变化。
发现证明,在胚胎时期,野猫与家猫大脑细胞发育数量相同。但是在出生之前,两种猫消亡的神经元数量不尽相同,结果,可能这两种猫的大脑对自己的生活环境更加适应。
由此,罗伯特·威廉斯博士说,野猫保留的神经细胞有助于其色视觉,使其能够在伊比利亚半岛白天强烈的太阳光下狩猎。威廉斯博士是田纳西大学曼斐斯医学院解剖与神经生物学助理教授,是这项研究的组织者。
家猫惯于夜间活动,它们在进化过程中丢弃了色视觉神经元,发育了大量新的神经细胞,使其适合在微光中辨别运动的物体。另外,威廉斯博士说,两种猫在大脑的其他部位也存在着发育差别。
威廉斯博士说,在出生前有选择地杀灭部分脑细胞,以适应不同的环境,其巨大的进化优势在于,一旦生活环境发生突变,它们能够迅速地通过再次进化进入角色。因此,假如有必要改为白天猎食,家猫仍具备这种潜能,可以重新发育色视觉系统。
威廉斯博士说,家猫跟野猫属于近亲,相比之下,家猫为了适应其作为膝上玩物那奢侈的享受,已经丧失30%~50%的脑细胞,但这并非说明家猫比野猫更笨。其实,每一种动物都练就了必需的智慧,以便自己在特定境况下谋生。
威廉斯博士的研究,最初发表在《神经科学杂志》上。人们认为,这是首次把细胞死亡与大脑进化联系在一起。论文的合伙撰稿人有西班牙大学的卡门·凯瓦达博士和费尔南多·雷诺斯博士。
加利福尼亚大学戴维斯分校神经科学教授威廉斯博士在80年代的论文指导教师里奥·查鲁帕认为,这位学生“有创新性,又聪颖,值得赞赏。神经学领域没有几个人能从进化角度考虑这个问题。这是一项重要的发现。”
加利福尼亚大学圣迭哥分校的进化生物学专家哈维·卡顿博士,则持更谨慎的态度:“认为胚胎期有选择地消灭脑细胞是进化飞速发展的根本,这种看法令人感兴趣。”威廉斯博土“证实家猫在仅仅20000年的期间失去了色视觉,这样的变化的确太快了”,可是,卡顿博士说:“如果说细胞死亡就是进化的机制,这未免超出了目前的数据所能证实的范围。”在纽约州立大学斯托尼布鲁克分校,默里·舍尔曼博士是专门研究猫的视觉系统的专家,他说,密切相关的物种之间,甚至相同物种的下一个分支之间,视觉系统存在重大差异也不足为奇。“真正值得惊奇的,是猫的视觉变化的速度。在如此短暂的时间内,大脑的部分器官进化差别如此悬殊,这不由使我们转而考虑人类。我们人类在某些方面是否也存在这种细微差别?”
威廉斯博士有一次接受电话采访时说,在哺乳动物中,胚胎期脑细胞有接近一半在出生之前消亡,我们检验过的所有例子都是如此。成年人一只眼睛有120~150万神经节细胞,而三个月的婴儿每只眼睛竟有250万个。
威廉斯博士说,猫的眼睛在发育阶段细胞消亡量更大。成年猫一只眼睛神经节细胞有15万个,而未出生的猫却有90万个。“家猫生成的细胞,每五个当中有4个在出生之前死亡掉。这是为什么?”
威廉斯博士提醒说,根据化石记录,家猫的体形在20000年的进化过程中变小了,只有其祖先野猫的一半大,也许大脑也缩小了。
可是怎么缩小的?威廉斯博士说,可能生成的细胞数量更少,或者把原来的数量排列的更密,也可能是出生前消灭了大量细胞。 |
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