歷數科學史上十大名犬:從太空第一狗到最早的犬
犬是人類最好的朋友,同時它們也是科學家進行科學研究和追求知識的最佳拍檔,在現代科學發展史上留下了它們的爪印。它們中的一些榜樣曾幫助科學家得出一個又一個重大發現,在此過程中,一些犬還獻出了它們的生命。
萊卡犬是進入太空的第一狗,也是進入太空軌道的第一個地球生物。1957年11月3日,前蘇聯用“斯普特尼克2”號將萊卡送入太空軌道,它在進入飛行后的5到7個小時之間因壓力與過熱而死。這一單程式任務證明了動物能在微重力的未知效應中活下來,同時也標志著人類航天史上的一個里程碑。但是,單程式任務意味著萊卡的最終命運難逃一死,只是沒想到那么早就命喪黃泉。創作和插圖講述這頭太空流浪狗的小說《萊卡》的作者尼克·阿巴茲斯說:“它是引起全球轟動的‘科學進步’的象征。”1958年4月4日,成為萊卡“棺材”的太空艙在再次進入地球大氣層時燃燒起來。50年后莫斯科樹立起一座紀念碑來紀念這位太空英雄,誰會想到莫斯科街頭的一頭流浪犬會收獲如此榮譽?
1996年,克隆羊“多莉”出世無疑是科學界的一件大事,但克隆羊的意義和轟動效應卻無法與克隆犬相提并論。2005年,韓國首爾國立大學的科學家培育出世界上第一頭克隆犬——阿富汗獵犬“斯納皮”(Snuppy,以這所大學的名字命名)。消息一經傳出,整個科學界頓時沸騰。美國《時代》雜志評價說:“斯納皮不僅僅是一頭狗那么簡單,它是2005年最令人吃驚的發明。”
在生物醫學家黃禹錫的帶領下,首爾大學的科學家實現了這一巨大突破。但令所有人沒有想到的是,黃禹錫隨后便從韓國的功臣變成一大罪人,他因在人類干細胞克隆研究過程中偽造數據被逐出首爾大學。
成功培育克隆犬斯納皮是所有參與者不懈努力的結果,科學家利用來自一頭阿富汗獵犬的皮膚細胞克隆了它。在長達3年的研究中,研究人員共進行了123次嘗試。功夫不負有心人,他們最終讓斯納皮來到這個世上。這頭身材瘦長的阿富汗獵犬隨后與兩頭克隆母犬產下9個孩子,這也是克隆動物之間第一次成功繁育下一代。
2003年9月26日,基因組研究所(現在被稱之為“克雷格·文特爾研究所”)和基因組學發展中心在《科學》雜志聯合刊登了完整的家狗基因組序列。
接受基因組掃描的狗是文特爾的愛犬——名叫“影子”的黑色雄性標準貴賓犬。除了高超的游泳技術和捕獵能力外,貴賓犬也因其較高的智商著稱犬類家族。從這個意義上說,“影子”似乎是一個非常出色的候選者,適于參加基因組排序這項工作。
在當時被繪制出近乎完整基因組序列的動物中,狗是與人類血緣關系最近的。基因組序列的繪制讓進一步了解人類和犬類遺傳疾病和行為成為一種可能。憑借第一頭被掃描基因組的狗這個身份,“影子”在基因組研究史上占據一席之地。2008年,14歲的“影子”離開這個世界。
在《科學》雜志刊登“影子”基因組序列之時,美國國家健康研究院的國家人類基因組研究所的科學家也在尋找繪制完整狗基因組序列的最理想狗選。當時,共有60個品種的120頭狗走進他們的視線,最后敲定了生活在紐約的母拳師犬“塔莎”。塔莎的特別之處在于基因組中變異數量最少,這是加快排序過程的一個關鍵。兩年后,也就是2005年12月8日,《自然》雜志刊登了塔莎的基因組序列,就此宣告狗基因組學時代的到來。
在1921年發現胰島素前,糖尿病患者只能眼睜睜地等待死神降臨。1921年夏季,一文不名的加拿大安大略省醫生弗雷德里克·班廷和他的學生兼助手查爾斯·拜斯特,在多倫多大學的實驗室埋頭苦干,尋找抗糖尿病的胰腺提取物。
實驗很簡單同時又有些殘忍可怕。他們摘除了狗的胰腺,讓它們患上糖尿病。而后,他們又從健康狗的朗格漢斯島(朗格漢斯是指產生胰島素的細胞,朗格漢斯島就是通常所說的胰島)提取液體并注入患病狗體內。令他們感到驚訝的是,狗的糖尿病癥狀有所緩解。班廷在筆記中特別提到一頭名叫“馬喬里”的狗,這頭編號33的患病實驗狗最后不但存活下來,還一直活得好好的。
在發現胰島素半年后,也就是1922年1月23日,多倫多一名青少年糖尿病患者接受了歷史上第一次胰島素注射。為了找到糖尿病治療手段,很多狗做出了貢獻,馬喬里便是其中之一。5天之后,馬喬里接受氯仿麻醉。在注射胰腺提取物之后,它一共存活了70天。
進化論之父查爾斯·達爾文也是一位犬愛好者,他非常喜歡觀察自己的四條腿朋友。在學術追求的道路上,犬也成為他的好伴侶。哈佛大學科學史學家曾撰寫幾部有關達爾文的著作(包括一本兩卷傳記)的珍妮特·布朗說:“達爾文的小狗波莉是他的最愛。波莉是他眼中一個非常聰明的小生靈。”
波莉是一頭毛發堅硬的小獵犬,最初的主人是達爾文的女兒亨麗埃塔。在自己的最后一部著作《動物與人類的情緒表達》中,達爾文曾提到這頭小獵犬。書中這樣寫道:“小狗看著桌子上的一只貓。”據達爾文的另一個女兒艾瑪透露,父親在進行研究時,波莉的窩(籃子)就放在壁爐旁邊,她經常看到波莉陪伴在父親身邊。
毫無疑問,達爾文在故居唐屋的“沙之小路”散步時,波莉一定陪伴左右。花園內的沙之小路是達爾文專為戶外沉思建造的。波莉在達爾文家的地位非常穩固,美國生物學家托馬斯·赫胥黎還專門繪制了有關波莉進化樹的圖畫。因在倫敦堅決捍衛達爾文的理論,赫胥黎被人們稱之為“達爾文的斗犬”。
布朗表示,波莉不僅僅是一頭寵物犬那么簡單,它同時也是達爾文進行科學研究的好助手。達爾文認為,鑒于犬顯然也會做夢,人類和動物都屬于同樣的生命形態。就自身理論可信性如何部分建立在他能否解釋犬身上出現的大量表型這個問題,達爾文曾與地質學家查爾斯·萊爾進行交流。他在《物種起源》第一章 “馴養狀態下的變異”對此進行了解釋。對于犬這種非常可愛的寵物,達爾文曾進行過一些有趣的觀察。
如果歷史不能倒退的話,狗嗅探腫瘤的首次報道可能會淪為一個無聊的愚人節笑話。1989年4月1日,倫敦兩位皮膚科醫生在《柳葉刀》雜志上公布一篇名為《胎記臨床診斷嗅探犬》的報道。報道講述的是一個奇特的故事,一頭邊境牧羊犬和杜賓犬的雌性雜交犬像得了強迫癥一樣,每天嗅主人腿上的一塊胎記。透過主人的褲子每次嗅探幾分鐘。就這樣一直過了幾個月,直到有一天主人穿上短褲,這頭雌犬就開始咬。接下來這位患者去了醫生的辦公室,經檢查發現,這個胎記是個惡性腫瘤。兩位醫生在《柳葉刀》上寫道:“通過提醒患者接受醫治,這頭犬可能挽救了自己主人的性命,當時腫瘤還很小,處于可醫治階段。”
這之后,犬能探測早期癌癥的觀念就在醫學中引起爭論。發表在《英國醫學雜志》上的一項研究報告,犬可能被訓練探測膀胱癌。另一項研究顯示,經過訓練的犬能根據呼吸成功地探測出人們患有肺癌或者乳腺癌。當然,也不乏一些感人的奇聞軼事。例如一頭拉布拉多獵犬帕克對66歲的主人的腿上的皮疹(這是一種基底細胞癌)倍感興趣。澳大利亞薩盧基犬卡斯帕一直嗅探主人的腋窩,后來她在醫院檢查發現自己患上了淋巴腺癌,尚處早期。可以說,那頭早在1989年的無名邊境牧羊犬和杜賓犬雜交犬可能是第一頭嗅探人類癌癥的犬,但決不是最后一頭。
沒有狗助手的幫忙,北極海洋生物學家布倫達·凱利的工作可能會失敗。這是因為凱利的研究對象環斑海豹冬天生活在海冰之下,并且會浮到表面呼吸雪堆下殘存的空氣,幾乎完全看不到它們。阿拉斯加州費爾班克斯大學國際北極研究中心的海洋生物學家凱利解釋說:“我們對環斑海豹的研究的確依靠犬的鼻子尋找海豹。其結果就是在冰封的季節我們了解到很多關于環斑海豹的習性和生態學。”迄今為止凱利訓練了13頭拉布拉多獵犬尋找海豹,他把它們叫做“冰上實驗室”。
凱利把拉布拉多獵犬作為他的區域助理的想法是受加拿大北極圈紐因特人的傳統狩獵方式的啟發。他說:“我們不用雪橇犬,我們用的是拉布拉多獵犬。”那么這些“實驗室”有何用途?凱利毫不猶豫地說:“它們有鼻子。犬的鼻子是非常非常敏感的工具。”
按照今天的標準,伊凡·巴甫洛夫的狗實驗只能讓他成為與凱沃吉安博士(被稱之為“死亡博士”,幫助慢性病和晚期患者安樂死)相當的人物。但在 1904年,這位俄國生理學家卻因發現消化系統的內部工作機制獲得諾貝爾獎。在此之前,消化系統內部工作機制一直是科學家眼中的一個謎。
此次發現之旅讓巴甫洛夫揭示了生理學上大名鼎鼎的條件反射的基本原理。在最無傷大雅的條件反射例子中,預計可以享用美食的狗會在聽到鐘聲后流口水。在最為可怕的例子中,一個名叫“小艾伯特”的無辜男孩會對白色毛絨絨的東西心存巨大恐懼。
巴甫洛夫的發現開辟了一條通往認知學的道路,讓研究人員研究動物如何學習時有一個最基本的認識,所有這些都要歸功于流口水的犬。值得一提的是,巴甫洛夫為犬準備的食物“肉粉”并不能引起它們的食欲。研究過程中,巴甫洛夫會將管子插入狗胃以研究胃部分泌物。他養過很多頭犬,現作為標本保存于俄羅斯梁贊的巴甫洛夫博物館里。掛在嘴角的管子會被插進犬標本嘴里,表示對所分泌的唾液進行測量。
這頭犬的頭骨于19世紀60年代發現于比利時戈耶特洞穴,直到近150年后碳測定發現它可追溯至31700年前時,它的意義才得以顯露,這使得它成為了世界上最古老的犬。它的年份絕對遙遙領先:第二名最古老的狗是俄羅斯中部平原發現的一頭可追溯至14000年前的犬。
負責這項研究的布魯塞爾比利時皇家自然歷史博物館的古生物學家米特杰·格默尼皮雷敘述道:“我本以為它會在12000歲到14000歲之間,就像其他舊石器時代的狗一樣。但實際上這個頭骨那么老,這對我們來說真是一大驚喜。”
初步研究顯示,這頭犬以馬和馴鹿為食。它的頭骨較寬的腦殼和短而寬的嘴符合史前狗的特征。格默尼皮雷表示,這頭戈耶特犬大小有如德國牧羊犬,但卻有著愛斯基摩犬的頭。她說:“它有著原始狗的所有特征,這表明人們開始馴養動物的時間比我們之前想象得早得多。”
(來源:新浪科技)
(編輯:王 軍)