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薦書 |《超級生物探尋指南》

  • 由 lennylee的碎碎念 發表于 垂釣
  • 2022-02-13
簡介早在20世紀60年代,研究人員就注意到非洲爪蟾的衰老速度非常緩慢,因此他們利用這種動物做了一些早期試驗,以驗證端粒(染色體上防止退化的“帽子”結構)的長度和老化之間是否存在某種聯絡

過河點是什麼

薦書 |《超級生物探尋指南》

薦書 |《超級生物探尋指南》

祖裡已經滿月了。雖然體重比我重,但它跑得比我快,也更有活力。當它踢著塵土和乾草,從象媽媽身邊跌跌撞撞地朝我跑來,把還沒有長大的鼻子伸到我的相機前面的時候,我禁不住笑了起來。

儘管過程有一點兒曲折,但我還是得償所願了。

在阿富汗戰爭和伊拉克戰爭最激烈的那幾年,我一直在美國鹽湖城的一家報社工作,從事國家安全方面的報道。為了報道伊拉克戰爭,我曾三次踏出國門,親眼看到了死亡、絕望和淒涼的場景。回國後,每天聽到的又是關於詐騙、虐待、絕望和愚蠢行為的新聞報道,當地一家軍事機構接連發生自殺事件,軍人們因為在一家超級基金場所工作而身患重病,諸如此類。一場又一場軍人葬禮接踵而來……

每一天,我都感到傷心、憤怒,因此,我覺得自己需要做點兒什麼。

於是,我問編輯:“你能不能讓我偶爾寫一些快樂的東西呢?”

“比如說?”他問道。

“比如說,小動物。”我回答。

“走開!”他說。

第二天、第三天,我又分別找了他一次,才最終說服了他。在不影響工作進度的前提下,我可以寫一寫當地的動物園。

一年後,我來到了一頭幼象的面前。

“嘿,小傢伙。歡迎來到這個世界。”我輕聲地打著招呼,彷彿面對的是我襁褓中的女兒。

跑到我面前後,祖裡停了下來。過了幾秒鐘,它把灰色的大耳朵伸展開來,歪著頭,然後飛快地跑向拖著灰色肚子的母親。一會兒工夫,它就跑回母親身邊。然後,它開始在泥裡打著滑,翻著跟斗,還在乾草堆裡打滾。我一下子被它迷住了。

其實,我本來就對大象情有獨鍾。

我至今還記得我第一次去動物園的情景。更確切地說,我至今還記得那次看到的那些大象,特別是其中一頭名叫斯莫基的非洲公象。在小得可憐的混凝土圍欄的映襯下,它的身軀顯得尤其龐大。我站在它的面前,在滿心歡喜的同時,一股敬畏之情油然而生。竟然真的有這麼大的動物!隨後幾年裡,我經常會夢到它。我在上學用的筆記本里為它畫像,還在日記裡記錄了一些關於它的故事。

像我這樣對異乎尋常的事物情有獨鍾的孩子,當然不會少。孩子們天生就著迷於極端事物。如果你對此表示懷疑,就不妨做一個實驗,看看能不能把小學生手中的《吉尼斯世界紀錄大全》搶過來。上二年級時,我得到了我的第一本《吉尼斯世界紀錄大全》,那是我從沃裡克小學讀書俱樂部訂購的。拿到手之後,沒過幾天就讀完了,我又從頭開始讀了一遍。我女兒8歲時,也經常翻看我放在桌上的《吉尼斯世界紀錄大全》,一看就是幾個小時。

她當然會樂此不疲,因為這套書裡有無窮的樂趣。

世界上最古老的熱帶雨林在哪裡?哪種昆蟲蜇人最痛?哪種恐龍尾巴最長?所有這些,書中應有盡有。此外,書中還列出了一些有人為因素的紀錄,例如2015年,一個叫約瑟夫·托特林的傢伙,在烈焰焚身的情況下被一匹馬拖行了500米,目的是贏得一個值得商榷的榮譽:在渾身著火的情況下被拖行的距離超過人類歷史上的所有已知紀錄。

我們為什麼這樣做呢?我們為什麼會關心這些紀錄呢?其他動物在面對最大、最快、最強壯或者其他的極端品質時往往會不以為意,但我們總是十分關注。這似乎已經成為一個根深蒂固的習慣了。

或許,這個習慣早就有了。

世界各地的洞穴壁畫描繪了人類遠古祖先遇到的各種各樣體型龐大的動物,包括猛獁象、長頸鹿、野牛和熊。在我們最古老的故事以及很多新故事中,體型龐大的巨人、龍和海洋生物比比皆是,包括中國古代神話中開天闢地的巨神盤古,以及現代美國電影塑造的一代又一代巨猿——金剛。

為什麼“最大”總是那麼重要呢?對古時候的獵人來說,獵殺最大的羚羊、瞪羚或角馬,與獵殺一隻普通大小的羚羊、瞪羚或角馬相比,區別並不僅僅是有了炫耀的權利,還在於多了幾天的口糧。“小腦袋猿人”是我們人類的早期祖先。為了生存,他們必須與嚴酷無情的周圍環境做鬥爭,而捕殺超級獵物的獵人可以給他們自己和家人帶來生存優勢。

這並不是說炫耀的權利不重要。對於想要生存下來的穴居人來說,那些能夠殺死他們所在地區最快、最強壯或最致命動物的人是最好的伴侶人選。這是一種強大的選擇力量。

對極端事物的迷戀似乎是人類的一種天性,但科學界常常表現出非常不感興趣的樣子。

以非洲中部的非洲巨蛙(Conraua goliath)為例。這種動物以海龜、鳥類和蝙蝠為食,喀麥隆人稱之為“bebe”,因為它有人類嬰兒那麼大。

由於蛙類是一種指示動物,對氣候變化特別敏感,因此科學研究經常以蛙類作為研究物件。想知道如何快速準確地從幾十種蛙的喧囂中分辨出某一種蛙的叫聲嗎?透過一項名為“基於增強特徵和機器學習演算法的澳大利亞蛙類聲學分類”的研究,你不僅可以找到答案,還會學到更多的東西。想知道被銅、汞、鉛和鋅等金屬汙染的水對蛙的健康有哪些影響嗎?“兩個野生歐洲水蛙種群的組織對重金屬汙染的抗氧化反應”這項研究會告訴你答案。收錄科學、技術和衛生出版物的ScienceDirect資料庫總共包含超過11。4萬篇關於蛙類的研究文章。

在所有這些文章中,提到世界上最大的蛙的文章有多少呢?截至我創作本書的時候,一共有19篇。其中只有一篇是專門研究非洲巨蛙的,研究的內容是非洲巨蛙腸道里的寄生蟲。在其他大多數文章中,世界上最大的蛙只是一個一筆帶過的話題——它是世界上最大的蛙,僅此而已。

很多科學家一旦瞭解某個新研究課題的一鱗半爪,就會擔心有人捷足先登。但是當克勞德·米烏德開始研究世界上最大的蛙類時,他並不擔心會被其他研究人員佔得先機。他唯一關心的是如何及時揭開非洲巨蛙的秘密。

米烏德是世界上最重要的蛙類專家之一。親赴非洲巨蛙原始棲息地,對非洲巨蛙進行長時間實地研究的科學家為數不多,而米烏德就是其中之一。他認為,非洲巨蛙已經瀕臨滅絕,可能等不到人們開展任何有意義的研究就會消失殆盡。2017年開始有人研究非洲巨蛙,但在此之前,已經有10多年沒有人評估過它的數量了。不僅如此,只有喀麥隆西南部和赤道幾內亞北部的中低海拔地區才有的非洲巨蛙還遭到了人類的大量捕食,同時它們因為農業、伐木、人類定居和蛙類賴以繁殖的溪流沉積而承受著巨大的生存壓力。

因此,儘管非洲巨蛙在2004年被世界自然保護聯盟(IUCN)正式列為“瀕危”物種,但如今它很可能還要被貼上“極度瀕危”的標籤——這是為防止野外物種徹底滅絕而採取的一個不怎麼可靠的措施。

我們不能把瀕臨滅絕看作這種巨型動物需要單獨面對的一出悲劇。瞭解一種動物應對極端情況的能力,有助於我們更好地瞭解這種動物的整體情況。然而,無論是這種巨型動物的卵和幼蟲發育,還是它的鳴叫、交配和產卵等行為,甚至是像它能活多久這樣的基本資訊,我們都還有很多不清楚的地方——有的也許永遠也無法搞清楚。“這個物種的生物學知識中有很多黑箱,”米烏德告訴我,“失去這個物種,就會使我們在瞭解生物現象時受到影響,而且這種影響已經開始限制我們了。”

儘管如此,我們幾乎沒有採取任何拯救措施,更不用說研究這種世界上最大的蛙了——米烏德認為,它可能也是世界上最古老的蛙類之一。既然它兼具體型巨大和年代久遠這兩大特點,就不應該是一個巧合的產物。在某個方面出類拔萃的生物,在其他方面常常也是超凡脫俗的,這為我們觀察、學習極端生物學提供了更多的機會。

但是,即使缺少平均壽命等最基本的資訊,我們也不可能冒著風險,對這種巨型動物的生物性衰老和細胞衰老(細胞停止生長)過程妄加猜測。米烏德說:“瞭解野生動物的衰老機制,有助於理解人體老化的生物學機理。”

這不僅僅是一種猜想。早在20世紀60年代,研究人員就注意到非洲爪蟾的衰老速度非常緩慢,因此他們利用這種動物做了一些早期試驗,以驗證端粒(染色體上防止退化的“帽子”結構)的長度和老化之間是否存在某種聯絡。如今,很多研究人員在致力於研究阿爾茨海默病、骨質疏鬆症、心臟病等與年齡有關的疾病的同時,已經把關注的目光投向了端粒在人類衰老過程中所發揮的作用。

人們的愛好各不相同,有的喜歡做鐵路模型,有的喜歡畫水彩畫,而我熱衷於介紹不同學科的科學家相互認識。最近透過我的安排,研究中美洲蛙群的爬行動物學家格雷斯·迪倫佐和世界上最著名的老化生物學專家之一、生物化學家勞拉·尼德霍費爾進行了一次對話。僅僅幾分鐘之後,兩位科學家就蛙類對老化研究的啟示展開了熱烈討論。

蛙的老化過程似乎非常緩慢,所以在野外找到一隻衰老的蛙並不是那麼容易。“我從來沒見過衰老的蛙,”迪倫佐告訴我們,“我甚至不能告訴你蛙類衰老之後是什麼樣子,儘管我已經在叢林裡待過很長一段時間了。”

他的話立刻引起了尼德霍費爾的興趣。她剛剛在澤維爾大學參加了一個與老化研究有關的研討會,還在會上做了一個關於小鼠的報告——小鼠的衰老過程與人類相似。她的報告結束之後,格洛斯特海洋基因組學研究所的安德烈亞·博德納爾緊接著又做了一個關於海膽的報告。海膽似乎永遠不會衰老。

尼德霍費爾說:“我們透過研究不同的物種,獲得了很多關於人類衰老的資訊。”然而,小鼠和海膽在進化上相差很遠。那麼,小鼠和蛙類在進化中差異如何呢?這兩者在遺傳匹配上的關係更加接近,因此有助於我們尋找影響衰老的基因。

如果真的像一些研究人員建議的那樣,把蛙類作為老化研究的模式生物,那麼世界上最古老的蛙能告訴我們什麼呢?我們可能永遠也不會知道答案。米烏德說,如果非洲巨蛙滅絕了,我們就會失去一扇瞭解自己的窗戶。

想一想這中間的諷刺意味。人類對無尾目動物研究得非常多,沒有幾種動物能與之相比。為了幫助學生們學習肌肉骨骼結構、心臟生理學和神經生理學,美國的中學每年會殺死數十萬只蛙。這幾乎已經成為慶祝學生們踏入中學校門的慶典活動的一部分。

我們研究得最多的蛙類,比如爪蟾、蟾蜍、林蛙,體型大小處於蛙類的中間水平。體型最大的蛙是家貓大小的非洲巨蛙,體型最小的阿馬烏童蛙只有鉛筆頭橡皮那麼大。就重量而言,我們最喜歡研究的蛙正好處於中間水平。從新陳代謝這個角度來看,它們需要的食物量也正好處於中間水平,諸如此類。從任何一種蛙類都有的特徵來看,我們研究的蛙很有可能都處於平均水平。這真是太巧了!

不僅如此,我們還可以很容易地在自然界中找到這些蛙類。我們經常研究的蛙類之一——歐洲林蛙(Rana temporaria),遍佈歐洲各地。實際上,它們被通俗地稱作“普通青蛙”。

被研究人員普遍忽視的不僅僅是巨蛙。在ScienceDirect資料庫收錄的論文中,以世界上最大的蚯蚓——10英尺長的澳大利亞吉普斯蘭大蚯蚓作為標題的論文僅有三篇。這個資料庫中沒有任何一篇論文的主題是大腦最小的哺乳動物——馬達加斯加的侏儒鼠狐猴。

在某種程度上,科學研究對超級生物不夠關注是有道理的。本質上,極端現象是異常值。科學對存在於鐘形曲線最邊緣位置的資料有一種偏見,經常把這些資料排除在外,以消除極端變異性對統計分析可能造成的影響。這也是合乎情理的。

被很多研究奉為圭臬的功利主義,也認為這種忽視異常值的傾向性是有道理的。青黴素是20世紀20年代發現的。自此以後,它挽救了無數人的生命,但同時也奪去了一些人的生命。這是因為有些人——比如那些攜帶白細胞介素(一種刺激免疫系統的蛋白質)基因變體的人——對青黴素過敏的風險可能遠遠高於其他人,而青黴素過敏可導致皮疹、發燒、腫脹、氣短、過敏反應,在一些非常少見的情況下,甚至會導致死亡。對於這些人來說,亞歷山大·弗萊明饋贈給人類的禮物無異於毒藥。但是,如果醫生認為抗生素不適用於所有人並因此拒絕給任何人開抗生素,那麼我們中的很多人可能活不到現在。

但在過去幾年裡,許多科學家逐漸認識到超級生物的潛力長期以來遭到忽視。圍繞極端生物,尤其是瀕臨滅絕的動植物——倫敦動物學會稱之為“具有獨特進化意義的全球瀕危”(EDGE)物種——展開的科學和環保活動出現了爆炸性增長。自2007年以來,倫敦動物學會不斷向世界各地派遣研究人員,研究中國大鯢(世界上最大的兩棲動物)、洞螈(在不進食的情況下可以存活的時間長於其他任何已知的脊椎動物)、三趾樹懶(世界上已知新陳代謝率最低的哺乳動物),以及類似的動物。

這些生物不只是生物學上的羅塞塔石碑,它們還是人們不得不關注的生物。因此,它們是偉大的科學大使。我們迫切需要科學大使。儘管這種需要有時似乎不是那麼迫切,但歷史的大趨勢是世界日益民主化。在這種趨勢下,領導人做出選擇時在很大限度上要考慮選民的願望。在這樣一個民主化世界裡,如果人們普遍不瞭解某種事物——特別是具有客觀重要性的事物,就有可能招致厄運。

我在美國猶他州立大學教授新聞報道、專題寫作和危機報道時經常告訴學生,要讓讀者關注任何重要事情,你的報道必須生動有趣。毫無疑問,極端生物是有趣的,利用極端生物進行生態、環保、研究和科學史方面的重要報道,可以吸引那些自認為對科學不怎麼感興趣的人。

值得慶幸的是,科學大使就在我們身邊。只要你足夠努力,就可以在世界上任何一個地方,找到在某個方面具有超級特徵的生物。你會發現它們就居住在你後院籬笆上的苔蘚裡,懸掛在附近公園的樹枝上,甚至正在你家附近的人行道上亂竄。

這些超級生物不僅有助於我們瞭解與它們密切相關的生物,還可以幫助我們瞭解人類在這個宇宙中的位置。

想知道我們的身體多麼宏偉嗎?我們可以暫時拋開生物學,想一想中微子——人類能想象到的最小的物質。到底有多小呢?想象一下,就在你思考這個問題的這一刻,數十億中微子正在以接近光速的速度穿過你的身體。

想知道我們的身體有多麼渺小嗎?如果你知道目前可觀測的宇宙的寬度有930億光年,你就找到這個問題的答案了。1977年,從地球發射出去的旅行者1號探測器正在以每小時約40 000英里的速度遠離我們,飛馳在前往恆星“格利澤445”所在空間區域的宇宙高速公路上,目前快要到達140億英里標記處了。假設它能避開沿途所有的星際災難,那麼它將在4萬年後到達目的地——相對於我們迅速膨脹的宇宙而言,它的位置並沒有發生十分明顯的變化。

如果我們以這種方式思考周圍的事物,就可以清楚地看到我們與地球上所有其他生物之間的聯絡。世間萬物都是由118種已知元素組成的。相對於地球的46億年曆史而言,我們的存在只不過是一個無限小的時間點;而相對於大到不可思議的宇宙而言,地球只不過是“圍繞一個小點運轉的一個小點(這樣的小點有很多)”。地球生物的遺傳密碼是用相同的4種核酸“拼寫”成的,通常由共用的長序列組成。

正因為地球上所有的已知生物都具有這種相似性,所以我們有必要去研究那些乍一看與人類以及已知生物的同類明顯不同的生物。自然界中的那些超級現象——包括速度最快的動物、最小的生物、進化最慢的生物和最古老的生物——有助於我們深入瞭解自己的特性,進而有助於我們瞭解自己的潛力。

這種潛力在我們面前已經存在了很長一段時間,就半遮半掩地隱藏在我們周圍那些最大的、最小的、最古老的、最快的、聲音最大的、最致命的、最強壯的、最聰明的生物體內。對於這些生物,我們一直感到好奇,一直在收集它們的資訊,也一直在講述關於它們的故事。

我不再是一名日報記者,但我仍在從事大量的新聞工作,而且涉及的都是一些陰暗的主題,諸如非洲東北部的殺嬰儀式、東南亞種族滅絕的遺物、中美洲的幫派衝突等。與此同時,我仍然希望做一些能給我帶來快樂、讓我產生敬畏之心的事情,以平衡這類報道帶來的痛苦。

因此,從幾年前開始,我在東奔西走之餘,還會抽空去看一看那些超級生物,例如世界上最大的植物、海洋中最聰明的居民和地球上最致命的捕食者。我不一定總能找到它們,但很多科學家非常熱心,積極地幫助我瞭解這些生物。沒過多久,我就瞭解到,研究這些生物的研究人員通常都十分熱心,因為他們能分享我那種驚喜交加的感覺。總的來說,他們喜歡談論他們的工作,而我喜歡和這樣的人交談。

我也會去看望祖裡。它長大了很多,也不像以前那麼吵鬧了,但我們經常會一起共進午餐。我坐在圍欄旁,等它走過來,我們就會聊起來。

大部分時間都是我在說話。

我幾年前來這裡的時候,右邊臉上纏了一大塊繃帶。祖裡慢悠悠地走過來,凝視著我,似乎比平時看我的時間要長一點兒。

“癌症,”我告訴它,“但是不用擔心,一切都過去了。醫生把它切除了,不過我的臉上會留下一個很酷的傷疤。”

祖裡歪著頭,揚起了鼻子。

“我知道,我知道,”我說,“你永遠不會患癌症的,是嗎?”

它更加疑惑地看著我。

“好吧。”我說,“我來告訴你是怎麼回事。”

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