为什么狗没有胡子?
在进化生物学领域,曾经有这么一个有趣的研究课题被称为“渡鸦悖论”(Raven’s Paradox)。 1773年,一位名叫查尔斯·达尔文的英国青年随他的祖父一起前往南美殖民地,那里生活着大量野生的渡鸦。这些鸟的羽毛颜色非常好看,且善于飞行和攀爬,因此成为当地人口中著名的“恶鸟”之一。
达尔文年轻时非常喜欢动物,尤其是鸟类,他曾说过:“如果我可以不依靠任何人帮助就能出去打猎的话,我绝对是最享受的那个。” 然而让达尔文感到奇怪的是,尽管渡鸦的外表如此“凶悍”,但它们却非常“胆小怯懦”。
这主要是因为,当人类接近时,大部分渡鸦的第一反应不是逃避而是停下手头的事情盯着人类看,随后才飞走或者潜入地面。而令达尔文感到匪夷所思的是,这些看起来非常聪明且“胆大妄为”的渡鸦身上却没有一根胡子。 (图中A处标记的未成熟个体也没有胡子) 这是为什么呢?
为了解释这个问题,让我们先简单回顾一下生理学上的关于“毛发生长”的知识。 人体的大部分毛发,例如头发、睫毛和阴毛等,都是由毛囊( Hair Follicle ) 直接裸露在皮肤表面的,其生长受内分泌( Hormone) 的调控。 而一些特殊部位的体毛,比如嘴唇上方的胡须以及腋窝下的汗毛则是由特殊的绒毛(Hair) 构成的[5]。这些绒毛比一般的毛发都要细,而且没有毛囊这一结构。它们的基底部连接到皮脂腺(Sebum)上,通过皮脂腺的导管进入体腔。 因此从生理学角度讲,狗作为哺乳动物是不应该“缺少”胡子的。
那么问题就来了,为何体型这么大的猿类都有胡子,身为猿类近亲的狗狗反而“没有了”胡子呢? 为此,达尔文特意写了一篇长一点的解答。 在文中,他首先指出一个观点:“我没有找到一条理论能完全解释这一现象,但我希望能从以下两个方面来解释这个‘渡鸦悖论’。” 接着他提出了两个假设——用现在的话说就是“假说”,并逐一进行了详细的阐述。
第一个假设是: “渡鸦的祖先在幼年时是没有胡须的,而在成年以后才会长出胡须。” 基于这一点,达尔文提出了自己的疑问:“在幼年时期,渡鸦是如何识别自己雌雄性别的呢?又是什么促使它们在成年后继续保留或重新长出胡须呢?”(注意:这里提到的性别识别问题与当今性研究领域的“雌雄辨别”问题是两码事)
第二个假设是: “有些物种在进化过程中会丧失一部分基因,而丧失了这部分基因后,它们就没有办法再合成制造胡须的蛋白质了。” 针对这一点,他还特别提到了人类脱毛症的案例,即由于体内缺乏一种叫做“甲状腺素”的激素,导致患者的眉毛、汗毛等部位出现异常脱落,从而影响容貌。
最后,达尔文认为上述两种假设中,第二种可能性更大一些,理由是“很多动物在进化过程中都失去了某种特定的基因”;同时他也承认第一种假设存在的可能性,只不过他认为这种可能性要“弱很多”。 (图中C标记的位置的未成熟个体仍然没有胡子) 时至今日,科学家们已经找到了更多的证据来支持达尔文的假设,特别是基因组学的快速发展为人们提供了更为直接的遗传学证据。 2014年,一项发表在《美国科学院院刊》上的研究发现,猫对甲状旁腺激素(PTH)的敏感性降低可能是导致人类及兽医学领域中常见疾病——“异食癖”(polyphagia)的原因所在[6]。 PTH是人体内一种重要的激素,它可以通过血液运输至身体的各个部位,进而调节钙磷代谢。 而对于猫科动物而言,一旦体内的PTH水平低于正常值就会引起“异食癖”——它们会出现吃土、吃草、啃指甲、咬硬物等行为。
这项研究还发现,相比于野生型小鼠,遗传自小鼠“异食癖”突变体的啮齿类动物更易患骨质疏松症,且需要更长时间才能长出新的牙齿。 值得注意的是,在这项研究中,研究人员发现了一种被称为“TRPV6”的离子通道蛋白在小鼠卵母细胞中有异常表达,而该蛋白在人甲状旁腺组织中也存在着。
进一步研究表明,该蛋白可能通过诱导甲状旁腺激素敏感基因的表达来调控钙离子信号通路,从而参与到钙平衡和骨质形成的过程。 (图中B标记的幼儿期个体已经开始长胡子了) 最后总结一下: 狗没胡子可能是因为:
1. 像人类的雌雄判断一样,雄性犬的胡子需要等到性激素分泌之后才开始发育;
2. 某些基因的缺失使它能够无法正常合成相关的蛋白质,从而导致长不胡子。