草原田鼠的“伴侶行為”

崔媛媛

在位于美國亞特蘭大約克斯國家靈長類研究中心的一個繁殖箱中，一堆由棉絮和鋸末組成的“被褥”下，有兩只草原田鼠緊緊地偎依在一起。在野外，這種可愛的小田鼠只能與它的伴侶一起享受短短幾個月的幸福時光，因為它們的看起來像小土豆一樣的外形在黃鼬、鷹和蛇的眼中是不折不扣的“美食甜點”，危機常常潛伏在它們身邊。而在人工飼養(yǎng)的環(huán)境中，這一對田鼠可以一起幸福地生活2～3年，并且每個月都會產下一窩小寶寶。

拉里·揚是該研究中心的一位科學家，他研究草原田鼠已經長達20余年。在他看來，田鼠的生活是幸福而美好的，因為它們擁有舒服的窩巢、可口的食物，更重要的是，它們擁有彼此相愛的伴侶。

在我們普通人看來，擁有一對閃閃發(fā)亮的大眼睛的草原田鼠就像一種可愛的卡通生物。而在拉里·揚等科學家的眼中，它們的身體中卻隱藏著一把“鑰匙”，可以用來揭示人類最溫柔、最神秘的情感：為什么人類會關心自己的伴侶，寵愛自己的孩子，哀悼親人的離世？在英文中，將田鼠的名字——“vole”重新排列，你便會發(fā)現(xiàn)，這四個字母組合成了一個我們最熟悉不過的單詞——“l(fā)ove”（愛）。

忠誠的草原田鼠伴侶

草原田鼠在親緣關系上與旅鼠接近，而外形則酷似倉鼠。與其他同屬于嚙齒動物的“親戚”相比，草原田鼠顯示出一系列與人類相似的高級社會行為。其中最顯著的一個特征是：與97%的哺乳動物不同，草原田鼠是標準的“一夫一妻制”。它們在找到伴侶后會維持長久的親密關系，通常會持續(xù)一生，就像人類的婚姻一樣。當一只雄性田鼠與一只雌性田鼠相遇后，雄鼠會通過特定的行為，促使雌鼠進入發(fā)情周期，然后交配產仔。在交配期間及之后的幾個小時后，一些重要的原因讓這兩只田鼠決定它們要永遠地生活在一起，而這也正是這種嚙齒動物成為生物學中一個較新的研究對象的原因。此外，與大多數(shù)哺乳動物不同，雄性田鼠不會在幼崽出生后轉身離去，相反，它們會主動承擔起照顧后代的責任。雌性田鼠顯然也很贊同這一點，它們甚至會在“丈夫”偷懶時，猛扯其后頸，提醒雄性田鼠做好自己的“本職工作”。

草原田鼠的這種“伴侶行為”最早引起科學家興趣的時間是20世紀70年代。當哺乳動物學家洛厄爾·蓋茨在美國一所大學教學時，曾在周邊的苜蓿牧場進行過一次動物種群普查研究。在這次常規(guī)普查中，他注意到了不同尋常的事情：一對草原田鼠掉進一個誘捕陷阱中被捕獲；數(shù)月后，被研究人員釋放的這對草原田鼠“夫婦”再次被同時捕獲。像這樣被成雙成對捕獲的草原田鼠的數(shù)量，在研究人員捕獲的草原田鼠總數(shù)中占到了12%。而在其他種類的田鼠中，這個比例僅為2%。

為了更深入地研究這種小動物，洛厄爾·蓋茨為12對草原田鼠安裝了微型無線電項圈，追蹤它們在草場中的行跡。結果發(fā)現(xiàn)，在這12對“田鼠夫妻”中，有11對一直共同生活在地下的窩巢中，只有一對在幾個“家”中擁有不同的伴侶。在其他嚙齒動物中，這種長時間共同生活在一起的現(xiàn)象幾乎是聞所未聞的。

驚訝之余，洛厄爾·蓋茨帶著他的研究結果找到了他的同事——研究倉鼠內分泌學的科學家蘇·卡特，后者也對草原田鼠伴侶間的親密關系以及它們如何維持長期的伴侶關系充滿興趣。他們想搞清楚的是：到底是什么原因，使得草原田鼠間的“依戀”如此緊密？一對田鼠又是如何開始發(fā)展伴侶關系的？他們最終將目光集中在一種被叫作“催產素”的激素上。

催產素一直被認為與分娩、母子親情以及社交認知等動物的情感及認知能力相關。而對于草原田鼠，研究人員則發(fā)現(xiàn)，催產素的作用不再僅僅是為了維系母親與幼崽之間的關系，雌雄間的交配行為也可以促使雌性體內的催產素的釋放。而這種激素正是使得雌性與伴侶之間關系更加親密的關鍵。相關的研究還表明，在給雌性草原田鼠的大腦中注射催產素后，它們會更愿意與伴侶緊緊偎依在一起，并且會與雄性個體維系更緊密的伴侶關系；而另一種名叫“加壓素”的激素，則會促進雄性田鼠形成更親密的伴侶關系。

更讓研究人員興奮的是，草原田鼠還有一個外表幾乎相同的表親——草甸田鼠，而這兩種外形相似的物種恰恰具有完全不同的社群性。通過對這兩種生物的對比研究，科學家發(fā)現(xiàn)，與伴侶關系冷淡的草甸田鼠不同，草原田鼠大腦中的催產素及加壓素受體（受體是指位于細胞表面或細胞內，可以與特定激素相結合的蛋白物質）與負責“獎勵及成癮”的大腦區(qū)域存在特定的關聯(lián)。因此，草原田鼠會將交配行為所獲得的“獎勵”，例如成功繁殖后代，與特定的伴侶相關聯(lián)，就像上癮一般，為對方深深著迷。

“忠誠”背后的生物學秘密

拉里·揚同樣被這些有關草原田鼠伴侶關系的研究所吸引。主修分子生物學的拉里·揚曾研究過鞭尾蜥的性別偏移現(xiàn)象——其體內不停變化的激素量使得這種蜥蜴可以在雄性和雌性之間來回轉換。拉里·揚還發(fā)現(xiàn)，通過注射特定的激素，也可以促使這種行為發(fā)生變化。

與之前的研究工作相似，拉里·揚和他的同事們也希望通過比較草原田鼠和草甸田鼠這兩種生物，揭示隱藏于草原田鼠“一夫一妻制”背后的神經及分子生物學原理。

在一項實驗中，拉里·揚等人將負責合成加壓素受體蛋白的一段基因序列注入一種病毒內，然后將攜帶有這個基因片段的病毒注射進草甸田鼠（原本不具有“伴侶”行為）的大腦中的“獎勵中樞”區(qū)域。這種研究方法的關鍵在于，觀察由病毒帶入的外來基因是否會改變草甸田鼠的行為模式，產生與草原田鼠一樣的伴侶行為。結果表明，這種變化確實發(fā)生了。草甸田鼠之間確實出現(xiàn)了更為緊密的伴侶關系。從行為學的角度來看，拉里·揚等人成功地將草甸田鼠“變成了”草原田鼠。

有趣的是，雖然草原田鼠大多會保持“一夫一妻制”的伴侶關系，但與人類相似，有些草原田鼠也會對伴侶不忠。這種不忠的行為意味著一些雄性田鼠會撫養(yǎng)“別人的孩子”。數(shù)據(jù)顯示，約有10%的幼鼠的親生父親并不是雌鼠的那位長期伴侶。此外，它們還擁有另一個與人類相仿的特征：有些雄性草原田鼠并不愿擁有長期穩(wěn)定的伴侶關系，也存在不受“婚姻”約束的個體——“花花公子”。

拉里·揚廣為人知的另一個研究成果正是與這種差異相關。他發(fā)現(xiàn)了一段與加壓素受體相關的微衛(wèi)星基因。微衛(wèi)星基因一般是指由不斷重復的短小單元（一般為2～6個堿基）組成的一段DNA序列，這種重復的基因序列在很長一段時間內被科學家認為是無用的“垃圾DNA”，即不參與編碼蛋白質的無用的DNA片段。但越來越多的研究表明，這些“垃圾DNA”其實也發(fā)揮著重要的作用，例如控制編碼DNA何時開始進行蛋白質合成（基因表達）。對于一只雄性草原田鼠，如果含有一段較長序列的這種微衛(wèi)星基因（也即這只“田鼠先生”的大腦中擁有更多的加壓素受體），它就會成為“忠實的伴侶”。而那些只擁有一小段微衛(wèi)星基因的雄性田鼠就會變成“花花公子”。類似的差異也被證實存在于人類之間。瑞典研究人員分析了近2000名成年人的基因圖譜，并詢問了他們與伴侶的關系。與草原田鼠略有不同的是，該項研究結果顯示，擁有兩個重復拷貝的某一段特定的加壓素受體基因的男性在近一年中都出現(xiàn)過婚姻危機，而那些沒有或只擁有一段這樣基因的男性則擁有更穩(wěn)定的伴侶關系。

拉里·揚的研究小組還在另一個領域更為深入地探索了造成這種忠誠差異的另一個主要原因——幼年經歷。在拉里·揚的實驗室中，研究生凱蒂·巴雷特正在進行一項伴侶選擇實驗，這也是草原田鼠實驗中的一項經典的偏好性選擇實驗。具體來說就是：在特制的“T”字型的實驗籠舍中，一只雄性草原田鼠正在籠舍一端的小房間中等待著。穿過一條通道，另一端有兩個并排的小室，一間住著這只雄性田鼠的伴侶雌鼠，另一間住著雄鼠完全陌生的一只雌鼠。盡管雄鼠有機會與兩只雌鼠共處，但這位“忠誠的先生”明顯更愿意與自己的伴侶待在一起。

通過這類實驗，巴雷特發(fā)現(xiàn)，如果將草原田鼠的幼崽與“父母”隔離，使得它們無法得到足夠的群體交流，例如來自“母親”的舔毛、梳理等（這些行為可以促進幼鼠催產素的分泌），那么，這些幼鼠在成年后就會在一定程度上出現(xiàn)異常的社群行為，包括無法與伴侶建立起良好的關系。但需要注意的是，只有當這些幼鼠大腦“獎勵區(qū)域”中催產素受體密度較低時，這種糟糕的伴侶關系才會顯現(xiàn)出來。

雖然早前的研究表明，催產素對雌性田鼠行為的影響作用要強于對雄性的影響，但現(xiàn)今的研究則表明，不論對于哪種性別，早期催產素的分泌都可以促進成年田鼠與伴侶間維持更加親密的關系。巴雷特目前正在測試一種可以刺激催產素分泌的藥物，以研究這種早期的藥物干預是否可以彌補田鼠成年后的行為差異。

從田鼠到人類

針對草原田鼠的研究，引發(fā)了一系列關于催產素與人類伴侶關系的討論，人們開始將這種激素稱為“愛情激素”。與此同時，人類豐富的想象力還將這個話題擴展到了各個方面，甚至還推出了一系列相關的產品。例如一種名為“信任液體”的芳香噴霧，里面就含有人工合成的催產素。這種噴霧還將市場專門定位在單身人群和銷售人員，意在讓聞到這種氣味的伴侶或顧客可以與前者維持長久的關系。不過，拉里·揚覺得這些產品有些好笑，且不論這種噴霧是否產生作用，即便產生作用，也將是使用者更多地吸入這種激素。那么，最終結果到底是誰對誰的忠誠呢？

拋開這些產品不提，草原田鼠的研究結果對于一些人類疾病的治療有著非常關鍵的幫助作用。拉里·揚的另一個研究重點集中在如何通過基礎的動物實驗，探索和研究人類的社交障礙癥。其中，他最感興趣的是關于自閉癥的治療。自閉癥患者通常都不會主動與他人互動，并且無法了解他人的情緒，這其實就是社群行為的異常性。拉里·揚認為，所有的這些社群行為都與催產素的刺激相關?，F(xiàn)在，人工合成的催產素正被應用于自閉癥的治療實驗中。

但是，也有科學家認為，對于催產素的療效應該保持足夠謹慎的態(tài)度。科學家的另一項研究發(fā)現(xiàn)，在發(fā)育中的大腦中置入催產素可能會影響成年后的伴侶行為，尤其對雄性田鼠的影響更為明顯。同時，盡管現(xiàn)在的一些動物研究（包括人類研究）都表明催產素可以促進一些社群行為，但其他的一些研究則表明，這種影響也取決于個體差異以及環(huán)境因素。所以，有科學家指出，對激素的使用要非常小心，絕不能簡單地將人類只看成是個頭大了很多的“田鼠”。

相比之下，拉里·揚的另一項名為“悲傷治療”（對失去家人的親屬進行的心理治療）的研究則獲得了更廣泛的認可。他與一名德國同事正在研究當草原田鼠失去伴侶后會發(fā)生怎樣的變化。在一個有關壓力的“強迫游泳”試驗中，當將草原田鼠放置于水中后，那些剛剛失去了伴侶的田鼠明顯更容易放棄在水中的掙扎，它們會消極地浮在水中，看起來毫不關心自己的生死。這種行為不但表示這些田鼠的壓力值明顯偏高，甚至表示它們處于“抑郁”狀態(tài)?？茖W家認為，當動物建立起長期的伴侶關系后，它們往往會非常依賴對方，而當失去這種伴侶關系后，它們的行為和情感就會發(fā)生明顯的變化。從進化學的角度看，這種非適應性其實是一種與“愛情”相關的疾病。

研究人員對那些失去了“親人”的田鼠的大腦進行監(jiān)測。結果發(fā)現(xiàn)，它們大腦中的一種名叫“促腎上腺皮質激素釋放因子”的化學物質的含量明顯升高。而如果人為地阻斷這些田鼠大腦中的相關受體，它們的生活就會一切如常，而不會產生任何異常行為。這項研究可以幫助我們更多地了解抑郁癥的神經學機理。

現(xiàn)在，拉里·揚的科研小組還在不斷地、更加深入地探尋有關草原田鼠的秘密。隨著有關草原田鼠伴侶關系的各項研究不斷取得進展，人類的情感奧秘之門也將一步步地打開。