问题

老鼠怕猫究竟是脱氧核糖核酸(DNA)的遗传,还是面对比自身更庞大生物的恐惧?

回答
这个问题很有意思,它触及了生物本能的根源,是基因编程还是后天学习的产物。其实,老鼠怕猫,更准确地说,是一种根深蒂固的 生存本能,它既有遗传的成分,也受到后天经验的影响,但核心的驱动力在于对潜在生命威胁的规避,而体型差异只是其中一个显性的信号。

我们先来细说一下这两个方面:

1. 遗传与本能:DNA的“忠告”

从进化的角度来看,老鼠和猫之间存在着数万年的捕食关系。猫是老鼠的天敌,捕食猫的存在是老鼠种群生存和繁衍的关键。这种长期而严酷的选择压力,必然会筛选出那些更擅长逃避捕食者、对危险信号更敏感的个体。

原始的恐惧回路: 在老鼠的基因组中,可能已经编码了一些“预设”的反应模式。这意味着,即使一只刚出生、从未见过猫的小老鼠,也可能对猫的气味、声音甚至体型产生一种天生的警觉。这就像一种写在DNA里的“警告系统”,告诉它们“那个东西是危险的”。
气味信号的重要性: 老鼠的嗅觉非常灵敏,它们能识别出很多重要的化学信号。猫的身上会散发出一些特殊的化学物质,比如来自它们皮毛、唾液和排泄物的气味。研究表明,即使是猫的尿液味道,也能触发老鼠的恐惧和应激反应。这些气味信号可能在进化过程中就与“捕食者”这个概念绑定在了一起,通过遗传传递给后代。
视觉和听觉线索: 同样,猫的叫声、移动方式等也可能触发老鼠的警惕。虽然这方面可能没有气味那么直接,但长期的进化也会让老鼠对某些特定于猫的视觉和听觉模式产生条件反射式的反应。

所以,可以说DNA里确实“写”了一些对猫这种特定天敌的规避指令,这是一种生存策略的遗传。

2. 面对庞大生物的恐惧:生存的现实考量

然而,单纯地说“怕猫是遗传的”可能过于片面。老鼠怕猫,也绝不仅仅是因为DNA里有个“猫”的标签。更根本的原因是,猫的体型、力量和捕食技巧,对老鼠来说是压倒性的优势。

体型差异与力量悬殊: 一只成年猫的体型远大于一只老鼠,力量和速度也更胜一筹。从物理层面来看,老鼠在与猫的对抗中几乎没有胜算。面对如此庞大的生物,生存的本能自然会倾向于逃跑和躲藏,而不是对抗。
捕食者的行为模式: 猫是一种机会主义捕食者,它们擅长潜伏、追捕和捕杀。老鼠能够识别出猫那种特定的捕食行为模式,比如悄悄靠近、瞬间爆发的速度等。这些行为本身就是危险的信号。
生存的经验学习: 即使是遗传的本能,也需要后天的经验来强化和校准。一只从未见过猫的老鼠,可能在第一次遇到猫时,凭借其天生的警觉性逃过一劫。而如果它有过被猫追赶或目睹同类被捕食的经历,这种恐惧的记忆会更加深刻,从而进一步加强其对猫的规避行为。小老鼠也会通过观察年长同类的反应来学习如何应对危险。

所以,更精确的理解是:

老鼠怕猫,是 遗传的生存本能驱动下的行为,这种本能源于猫作为其长期天敌的客观事实。 DNA为老鼠提供了一种基础的“识别”和“反应”机制,让它们对猫的气味、声音、体型等关键信号产生警觉和恐惧。而猫压倒性的体型优势、捕食能力以及它们实际的捕食行为,则强化了这种本能,并通过个体和群体经验不断学习和巩固。

可以打个比方:就像人类看到火会本能地感到危险并想躲开一样,这种对火焰的恐惧,一部分是遗传的警觉性(毕竟烧伤很痛苦),另一部分则是通过看到火的燃烧、感受到热量以及直接或间接的被烫伤经验而形成的。老鼠怕猫,也是一个“遗传脚本”加上“现实演绎”的过程。

总而言之,它不是非此即彼的关系,而是相互作用、共同塑造的结果。DNA提供了基础的“预设程序”,而现实世界中的捕食关系和个体经验则不断地“更新和优化”这个程序,最终形成了一种根深蒂固的生存智慧。

网友意见

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实验早已发现,老鼠嗅到猫唾液、猫尿、老鼠尿等所含的特定蛋白质时会回避,听到猫叫时(哪怕是喵喵叫)会产生僵直反应。这是不需要让老鼠看到那只猫的,从未见过猫的老鼠也有同样的反应,也就不存在“比自身更庞大”这个干扰因素。而且,这种行为针对的不是猫,而是“特定的气味和特定的声音模式”。

感染老鼠的弓形虫可以改变老鼠的内分泌与神经布线来调整老鼠的行为,让老鼠不再对上述蛋白质的气味进行回避,并降低了老鼠的焦虑程度、使之更愿意在有风险的场所进行探索,从而让老鼠更容易被捕食者吃掉来将弓形虫传给下一阶段的宿主。该效果可以表现为“即使寄生虫被清除,老鼠的行为也不会恢复原状”[1]。这效果同样不是针对猫的,被感染的老鼠对猫、豚鼠、狐狸等动物的尿液都表现出探索的兴趣,正常老鼠只会对豚鼠的尿液略有兴趣;被感染的老鼠还愿意和被麻醉的大鼠共处,而正常老鼠会避开[2]

图为被弓形虫感染的实验用鼠在好奇地接触猫:

2007 年,日本科学家编辑小鼠的基因,让其不再表达对上述蛋白质做出反应所需的受体,于是小鼠变得不会回避猫,“无论附近有没有猫,都会继续进行嗅探和玩耍”,效果与弓形虫不相上下。在猫叫的时候,这样的小鼠仍然会僵直——看来,这是与听觉和应激反应相关的神经构造在负责了。

图为基因编辑小鼠在接触猫:

将这解释为“DNA 的遗传”时要注意,并不是“老鼠有意识地往 DNA 里写入了特定信息”,而是在漫长的历史上偶然突变出相关 DNA 的老鼠的行为让其面对猫等捕食者获得了更高的生存概率,从而更有机会将这种 DNA 传给较多的后代,并随着时间流逝筛选出更加精确有效的版本。DNA 也不能单独决定动物的行为,不能导致“老鼠怕猫”,只是为老鼠的细胞提供了“表现出特定行为”所需的蛋白质的合成方法,其效果可以被先天发育问题、后天寄生虫感染、药物、手术等调整。

另外,上述基因编辑小鼠可以后天学会躲避猫。

参考

  1. ^ Ingram WM, Goodrich LM, Robey EA, Eisen MB (2013) Mice Infected with Low-Virulence Strains of Toxoplasma gondii Lose Their Innate Aversion to Cat Urine, Even after Extensive Parasite Clearance. PLoS ONE 8(9): e75246. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0075246
  2. ^ Neuroinflammation-Associated Aspecific Manipulation of Mouse Predator Fear by Toxoplasma gondii Boillat, Madlaina et al. Cell Reports, Volume 30, Issue 2, 320 - 334.e6

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