
狗是如何從一種危險的肉食動物演化為人類最好的朋友?現(xiàn)今科學(xué)家競相解答這個謎題!
重點提要
■狗是人類最早馴化的動物,然而盡管歷經(jīng)多年研究,科學(xué)家仍然不清楚它們的起源,以及在何時與何處馴化。
■最新的DNA研究揭露了狗的狼祖先線索,而另一個進(jìn)行中的大型計畫則試圖確認(rèn)狗馴化的時間和地點。
■這些研究將讓我們一窺未來千年人狗關(guān)系的可能變化。
如果你曾經(jīng)照顧過狗與狼,從牠們出生一星期后就不分晝夜、以奶瓶飼養(yǎng)并訓(xùn)練它們,你會清楚看出兩者的不同。自2008年起,奧地利動物行為學(xué)家維羅尼(Zsófia Virányi)和同事在奧地利狼科學(xué)中心飼養(yǎng)這兩種動物,想了解是什么原因讓狗之所以為狗、狼之所以為狼。在這中心里,科學(xué)家觀察研究四群狼和四群狗,每群有2~6只組成。他們訓(xùn)練狼和狗遵從一些基本指令、用皮帶牽著走并學(xué)會用鼻子碰觸電腦螢?zāi)粊磉M(jìn)行認(rèn)知實驗。盡管科學(xué)家與這些動物一起生活、工作了七年,狼還是保持獨(dú)立的意志和行為,這是與狗最大相異之處。
維羅尼說:“你可以在桌上放一塊肉,然后告訴飼養(yǎng)的狗不可以,狗會乖乖聽話不吃;但狼可不理你,它們會一邊盯著你,一邊把肉叼走。”維羅尼不只一次因為狼的我行我素心驚膽戰(zhàn),每次她都懷疑,狼是怎么馴化為狗?維羅尼說:“你不可能讓一只有這種行為的大型肉食動物和你生活在一起,你要的是一只可以聽從指令、如狗一樣的動物?!崩强茖W(xué)中心的研究人員發(fā)現(xiàn),狗對“不行”這個指令的理解,可能與它們獨(dú)裁式的群體結(jié)構(gòu)有關(guān),而狼彼此之間則是平等的。維羅尼解釋,狼可以一起進(jìn)食,即使社會地位較高的狼對地位較低的狼齜牙裂嘴或咆哮,地位低的狼并不會走開。狗則不同,維羅尼指出:“地位較低的狗很少會與狗群領(lǐng)袖一同進(jìn)食,它們連試都不敢?!彼麄兊难芯恳诧@示,狗期待人類告訴牠們該做什么,而不是與人類合作。
意志獨(dú)立、社會地位相對平等的狼,是如何演化成乖巧聽話、靜待指令的狗?遠(yuǎn)古人類對馴化狼的么程有何影響?維羅尼百思不解,她說:“我試著想像可能情境,但我實在猜不出來!”
維羅尼不是唯一感到困惑的人。研究人員能推斷出幾乎所有家禽與家畜的馴化時間、地點和起源,不管是牛、羊、雞或天竺鼠,但對我們最好的朋友:家犬(Canis familiaris),卻難有定論。此外,科學(xué)家知道人類馴養(yǎng)其他動物的目的是為了取食,卻不清楚是什么動機(jī),讓我們愿意接納狼這種大型野生肉食動物進(jìn)入家園?然而狗是人類最早馴化的動物,這讓狗的起源之謎更加撲朔迷離!
雖然謎題深奧,科學(xué)家卻正逐步拼出答案。過去幾年來,他們有了一些重要突破??茖W(xué)家現(xiàn)在可以自信的解釋,狗并不是那些遍布北半球(從阿拉斯加、西伯利亞到沙烏地阿拉伯)的灰狼后代,狗的祖先是一種已滅絕的未知狼種??茖W(xué)家也深信,狗的馴化發(fā)生在人類狩獵採集時期,而非如一些研究人員以為的農(nóng)業(yè)時期。
至于狼是在何時、何處演化成狗、是否為單一事件等問題,現(xiàn)在則有一群原本互相競爭的科學(xué)家組成了大型研究團(tuán)隊,合作解開這些謎題。他們拜訪了全世界的博物館、大學(xué)和其他機(jī)構(gòu),分析犬科動物的化石和骨骼,他們採集遠(yuǎn)古和現(xiàn)代的狗與狼的遺傳樣本,進(jìn)行迄今最詳盡的比對研究。研究完成后,就算可能仍不確定狼如何演化為狗,至少他們會知道狼最早在何時、何地開始漸漸發(fā)展成人類最信賴的伙伴?而這些問題的答案,又能配合其他越來越多的證據(jù),顯示人類和狗一旦建立關(guān)系后如何相互影響。
令人混淆的線索
當(dāng)現(xiàn)代人類在約4萬5000年前來到歐洲時,他們遇到了灰狼和其他狼種,例如會捕食猛象等大型獵物的巨狼(megafaunal wolf)。當(dāng)時狼已經(jīng)成為犬科動物中適應(yīng)力最強(qiáng)也最成功的佼佼者,牠們跨越歐亞擴(kuò)散到日本、中東和北美洲;牠們不局限于單一棲地,苔原、貧草原、沙漠、森林、海濱和高海拔的青藏高原也都能繁殖與生活。它們與初來乍到的人類競爭相同的獵物:猛象、鹿、原牛、長毛犀、羚羊和馬。儘管有競爭關(guān)系,有一個狼種(可能是巨狼的后代)似乎開始在人類周圍出沒,許多年來,科學(xué)家根據(jù)一小部份的基因組,一致認(rèn)定牠們就是現(xiàn)代北美灰狼(Canis lupus),由這個唯一的犬科動物演化為狗。
但2014年1月,遺傳學(xué)家發(fā)現(xiàn)這個長久認(rèn)定的「事實」并不正確。北美灰狼和狗的DNA有99.9%相同,兩種動物不斷雜交,誤導(dǎo)了早期研究結(jié)果。這兩個物種的同質(zhì)性一直延續(xù)至今:狼的黑毛基因來自黑狗,喬治亞高加索山脈的牧羊犬經(jīng)常與當(dāng)?shù)氐睦墙慌?,這兩種動物族群里都可找到混種祖先,在科學(xué)家取樣的動物中,有2~3%為第一代混種??窃诮衲?月《當(dāng)代生物學(xué)》的一篇研究同樣支持這個混種情境,研究人員為一個3萬5000年前生活在西伯利亞的狼化石進(jìn)行DNA定序,這個遠(yuǎn)古生物顯然也曾透過雜交,把DNA傳給雪橇犬等高緯度品種的狗。
去年1月的研究分析了現(xiàn)在存活的狗和狼的完整基因組,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)今的狗并不是現(xiàn)代北美灰狼的后裔,這兩種動物其實是表親,源自同一個身分不明且已滅絕的祖先。美國加州大學(xué)洛杉磯分校的演化生物學(xué)家韋恩(Robert Wayne)說:「長久以來,我們一直以為現(xiàn)今所知的北美灰狼已存在數(shù)十萬年、而狗衍生自北美灰狼,我們非常驚訝事實并非如此?!鬼f恩是「祖先–后裔關(guān)系」遺傳研究的先驅(qū)科學(xué)家,近期則有30名作者共同發(fā)表最新研究于《科學(xué)公共圖書館.遺傳學(xué)》期刊,推翻了祖先–后裔說法。
但更多驚奇來自科學(xué)家再次嘗試找出狗的馴化時間和地點,因為過去研究留下了令人混淆的線索。1997年第一項研究分析了狗和灰狼的遺傳差異,而判定狗可能是在13萬5000年前馴化,同一團(tuán)隊的成員發(fā)表的后續(xù)研究指出,狗源自于中東。但2009年另一項研究分析了1500個現(xiàn)代狗品種的DNA,認(rèn)為狗的馴化發(fā)生于不到1萬6300年前的中國南方;2013年有一個團(tuán)隊比較了遠(yuǎn)古和現(xiàn)代歐、美狗品種和狼種的粒線體基因組,結(jié)論認(rèn)為,狗是在3萬2000~1萬9000年前起源于歐洲。英國牛津大學(xué)演化生物學(xué)家拉森(Greger Larson)最近領(lǐng)導(dǎo)了一項跨學(xué)門的狗馴化研究計畫。他說,以往的研究雖然重要卻各有不足之處。他指出1997年和2009年的研究只依據(jù)現(xiàn)代狗的DNA,而2013年的研究樣本有地理限制。拉森說:「只從現(xiàn)代動物來窺視過去,是不能解答問題的?!顾忉?,研究現(xiàn)代狗品種的DNA并不能獲得足夠資訊,因為全世界的人都會搬家,也曾讓狗混種交配無數(shù)次,模糊了它們的遺傳譜系,任何有助於確認(rèn)狗是在哪裡馴化的地區(qū)性特徵,早就消失了。
拉森繼續(xù)解釋,讓問題更復(fù)雜的是「狼在全世界分佈范圍極廣」,相對地,大多數(shù)家禽家畜,例如羊和雞,地理分佈范圍較小,我們較易追查牠們的起源。拉森懷疑,有好幾個分散於各地理區(qū)域的原始狼種,可能都對演化出今日的狗有貢獻(xiàn)。這種情況并非首例,拉森曾證明豬的馴化發(fā)生過兩次,一次在近東、一次在歐洲。有趣的是,從比利時、捷克和西伯利亞西南出土、年代介於3萬6000~3萬3000年前的謎樣化石,混合了狼與狗的特徵,暗示原始狼種馴化成狗的事件,可能至少發(fā)生過三次,但光憑這些化石的解剖特徵,并不能告訴我們狗的演化起源。
為了解開狗馴化的謎題,拉森和同事採用了兩種曾應(yīng)用于豬研究的關(guān)鍵技術(shù):他們從全世界搜集了數(shù)千個遠(yuǎn)古和現(xiàn)代狗與狼的DNA樣本,進(jìn)行更詳盡的分析;他們使用名為幾何形態(tài)度量(geometric morphometrics)的新技術(shù),來測量骨骼。這種新方法讓科學(xué)家可以量化特別性狀,例如顱骨的弧線,并對不同個體的骨頭進(jìn)行較佳的比對。過去研究人員在區(qū)別狗和狼時,主要靠吻部的長度和犬齒的大小,狗的吻部通常較短、犬齒較小、牙齒整體排列比狼擁擠。新測量法或許能找出其他更明確的差異,結(jié)合這些技術(shù)應(yīng)該能更清晰描繪出狗馴化過程的特色。