【一点通】狗的进化

来源:光明日报  02-11 08:21

  农历丁酉年将过,戊戌年将来——送“鸡”迎“狗”到。狗在科学技术的发展中占据了非常重要的位置,比如在生命科学研究中,狗是重要的实验动物。生物学,仿生学、人工智能、考古、心理学……狗不仅是人类的好朋友,更是科学发展的功臣。狗年将至之时,我们邀请几位科学家来聊聊——

  人类与狗的关系可以追溯到遥远的年代,因此科学家和普通大众都对狗的生物学及演化历史倍感兴趣。大型家养动物与人类文明的兴衰有关,甚至是一个决定性的因素,因为家养动物是人类食物、劳力、运输和服装这些社会必需品的至关重要的来源。在人类的发展进程中,合适的家养动物常常具有势不可挡的优势。狗作为人类的第一种驯化动物,极大地改变了人类的生活方式。近年来,考古发现不断将这种人类最早驯化的动物推向更早的时期,而分子生物学证据让其最初被驯化的地点被重新认识。

  在动物分类学上,狗是属于食肉目的动物。食肉目动物从4000多万年前的始新世一直到现代都占据着优势,可以进一步分为三类,即狗形类、猫形类和鳍脚类。狗形类包括狼、熊、浣熊、熊猫、鼬、貂、獾和水獭等;鬣狗却并不是狗的亲戚,而是与灵猫、猫、狮、虎和豹等一道属于猫形类;海狗也不属于狗形类,它与海豹、海象和海狮等海生食肉动物一样,都是鳍脚类的成员。

  狗的祖先从渐新世的小型黄昏犬经过一系列中间类型演变成现代的狼,在第四纪达到了最大的繁盛期。狼和狗按分类地位归入食肉目犬科犬属中,因此狗也被称为家犬。犬属由被称为始犬的动物演化而来,在中国山西榆社盆地500万年前的上新世地层中就发现了保存很好的始犬化石。

  狗和狼是什么关系

  一些人认为狼和狗是两个不同的物种,但多数分类学家认为狗只是灰狼的一个亚种,即狗和狼之间没有生殖隔离,可以杂交出有正常繁殖能力的后代。那么人类是什么时候把狼驯化成了狗呢?在不同的科学家中至今没有达成统一的意见。

  有研究线粒体DNA的科学家发现,狗和狼在10万年前分成两个不同的物种。如果这是真的,人类在其中似乎没有起到什么作用,因为还没有任何证据显示人类在如此久远的时代有驯化动物的能力。

  不过,同样是分子生物学家,中国科学院张亚平院士课题组的研究人员利用二代测序技术,对采自世界各地的12只灰狼、27只土狗和19只不同品种犬进行了全基因组测序,利用群体遗传学的各种手段对家犬的遗传多样性、群体结构和群体历史等进行了深入研究。根据他们的分析结果推断,狗是在约3.3万年前开始在东亚的南部地区逐渐被人类驯化,与人类共同生活了很长时间后,于1.5万年前开始向中东、非洲和欧洲等地迁徙扩散,并在约1万年前到达欧洲地区。其后,这些迁徙出亚洲的家犬群体中的一个支系又向东迁徙,在东亚北部与当地家犬群体杂交形成了一系列混合群体,并在其后随人类迁往美洲地区。这一结果显示,狗在亚洲被驯化,欧洲的狗是从亚洲迁徙过去的。

  但考古发现却并不支持这一结论。在中国发现的狗的遗存最早不超过9000年的历史,其地点在河南省舞阳县的贾湖遗址。但在德国的一个距今1.4万年前的遗址中,考古学家发现狗和人合葬在一起,因此狗被认为是在欧洲被驯化,然后被带到亚洲来的,再随印第安人迁徙到美洲。在美国犹他州一处洞穴里发现的美洲最早的埋葬狗的遗址距今1.1万年,似乎也说明这个传播路线是可能的。

  狗为什么是最早驯化的动物

  这个问题或许与早期人类的狩猎-采集生活方式有关。狗可以帮助人们狩猎,担任放哨的职责,而那个时期人类还没有学会放牧,因此那些家畜还没有驯化出来。与人的关系对狗来说是有好处的,它们能得到人的保护,最重要的是有了比较稳定的食物来源。

  但是在那么多食肉动物中,人为什么会选中狼来进行驯化呢?一开始,可能有狼跟着猎人捡一点剩下的食物和骨头。于是,一些看起来威胁性不大的狼,尤其是它们的幼仔被人们收养并繁衍后代,由此开启了驯化的过程。狼的杂食性也是人类选择它们的原因,例如像大型猫科动物这种纯肉食类型,人类是很难满足其食欲的。对于食性更杂的熊类,其脾气并不具备被驯化的条件,而且熊没有狗的奔跑能力和狩猎技巧,因此对于人类的帮助较小。鬣狗虽然在亲缘关系上与狼相差较远,但生活习性却是与狼非常接近:对其他动物和人类废弃的残羹剩饭趋之若鹜,并具有群体性的社会行为。不过,鬣狗缺乏能够被驯化的温顺脾气。

  狗有更短更宽的鼻子、更大的眼睛,以及软而耷拉的耳朵与狼区别明显。有的生物学家认为狗的这些不同于狼的性状是“幼态持续”的表现,即达到性成熟的狗还保持着幼年时期的特征,而这正是人类所喜欢的“萌态”,由此在狗和人类之间建立了更亲密的联系。幼态持续的狗更温顺,这是能够被顺利驯化的关键因素。与大家通常的认识不同,狗不仅大脑比狼小,其聪明程度也低于狼。所以,狗是最适合于被驯化的食肉动物,其体型大小适中,食性容易满足,脾气便于驱使,最终成为人类的重要帮手。

  被驯化后,人类对狗的改造非常巨大,如今世上至少有超过400个不同品种的狗。除了金鱼,狗是与其野生祖先差距最大的驯化动物。狗不同的体型、形态、毛色等,远比食肉目中各个科之间的差异还大。这是为什么呢?比较一下狗和猫就可以发现,后者不同品种间的相似性要大得多。猫类是纯肉食的动物,其肌肉-骨骼-牙齿系统的完美组合只为了一个目的,就是抓住猎物,所以猫类在形态上的多样性较低。而犬类的牙齿和头骨形态变化较大,这与其肉食性的要求相对较低有关,结果就是表现在外形的多样性要高得多,由此成为我们身边形形色色、丰富多彩的各个狗品种的基础。(邓涛,系中国科学院古脊椎动物与古人类研究所副所长、研究员)