广告

2003年最佳动物学故事

了解鱼类行为中的疼痛如何为道德捕捞实践和物种福利提供启示。探索有趣的科研发现。

Google NewsGoogle News Preferred Source

新闻简报

注册我们的电子邮件新闻简报,获取最新的科学新闻

注册

噢!那鱼钩真疼

广告

P. G. Wodehouse写道:“射击作为一种运动的乐趣,几乎完全取决于你是枪的正确端还是错误端。”新的研究表明,钓竿可能也是如此。

利物浦大学的生物学家Lynne Sneddon和她在苏格兰爱丁堡附近罗斯林研究所的同事,向麻醉的虹鳟鱼嘴里注射了蜂毒、醋酸,以及作为对照组的无害生理盐水溶液。在用毒液和酸处理过的鱼身上,Sneddon检测到了22种不同神经元的放电模式,“与人类经历疼痛时发现的模式完全相同”。在第二次类似的实验中,这次没有麻醉,鱼的行为就好像它们在经历疼痛一样:它们左右摇摆,呼吸变得更急促,并且比注射生理盐水的鱼花费更长的时间才恢复进食。用酸处理过的虹鳟鱼用嘴摩擦水箱的底部和侧面。

一些科学家仍然持怀疑态度。“仅仅因为一个生物体对负面刺激做出反应,并不意味着它是有意识地感知疼痛,”怀俄明大学动物学和生理学教授James Rose争辩道。“即使是回避学习行为——动物学会回避有害情况——也可能是无意识的。”他指出,鱼类缺乏新皮质,这是大脑中负责感知痛苦和不适的区域。“疼痛是一种具有情感维度的心理体验,而鱼类并不具备这种能力。”

Sneddon说,疼痛不是一种复杂的情感,而是一种“像饥饿、口渴和恐惧一样的动机状态。它会促使动物应对负面体验并损害正常行为。虽然我怀疑任何动物会像人类一样经历疼痛,但如果它们的行为表明存在痛苦和不适,这对生物学或伦理学来说同样重要。”Rose说,鱼类的行为可能不像昏迷病人那样有意识,后者会龇牙咧嘴或哭喊。尽管如此,他还是同意“无论鱼类是否经历疼痛,都不应减损我们对它们福利的关注。”

——安妮特·福利诺

节食的母亲可能早产

新西兰奥克兰大学的生理学家Frank Bloomfield的一项偶然发现,可能解释了近一半的早产情况。

为了弄清楚营养不良对胎儿生长率的影响,Bloomfield和他的同事让一组绵羊按照一项旨在将其体重减轻15%的饮食进行喂养。该饮食在怀孕前两个月开始,并持续到怀孕后一个月。另一组则任其自由进食。

卡路里赤字对后代的出生体重几乎没有影响,但节食的母羊却提前约一周分娩——对于一种哺乳期约为21周的动物来说,这是一个显著的时间。

广告

母亲在受孕时出现中度营养不良,引发了胎儿垂体和肾上腺的过快发育。这反过来又导致胎儿激素水平升高,包括皮质醇,而皮质醇已知在分娩前会急剧升高。

Bloomfield表示,由于没有生理学上的理由认为女性的反应会与母羊不同,因此在受孕接近时——在女性甚至知道自己怀孕之前——保持适当的营养可能是预防许多早产的关键。

广告

——埃里克·莱文

龙虾的罗盘

加勒比龙虾白天生活在珊瑚礁中,晚上外出觅食。然而,直到今年,人们才明白它们如何在完全黑暗中找到回家的路。北卡罗来纳大学的生物学家Kenneth

Lohmann和Larry Boles发现,棘龙虾Panulirus argus,一种并不以大脑发达著称的无脊椎动物,依赖于内在的磁罗盘。

广告

与一些迁徙鸟类和海龟一样,棘龙虾拥有一种称为真导航的能力,即在不参考地标或途中收集的线索的情况下,确定自身相对于目的地的位置。为了测试棘龙虾如何知道它们所处的位置,Lohmann和Boles在佛罗里达礁岛群附近的水域捕获了约100只龙虾,用橡胶帽盖住它们的眼睛(见图),将它们放入装满海水的塑料盒中,装上船,然后让船绕圈行驶。之后,他们将它们带到一个7到23英里外的不熟悉的地方。释放后,这些龙虾仍然能够爬回家,即使它们被剥夺了所有视觉、化学或惯性线索。

“它们可以保持罗盘航向,”Lohmann说。已知能表现出这种特征的其他动物很少,而且没有一种是无脊椎动物。

为了更精确地确定龙虾的导航方式,Lohmann和Boles让龙虾暴露在复制了它们家园特定区域磁场的磁场中。当龙虾经历一个类似于它们家园以北的区域的磁场时,它们会朝南游。当它们经历一个类似于它们家园以南的区域的磁场时,它们会朝北游。研究人员表示,它们对这种磁导航能力感到惊讶。他们认为这种能力可能与龙虾身体前部两个神经组织中的小块磁铁矿(一种氧化铁)有关。

——迈克尔·W·罗宾斯

广告

鸣禽静止时比飞行时消耗更多能量

如果你曾经在冬天走到公交车站,在站着等车时感到温暖,那么你就能理解迁徙的画眉鸟。每只体重仅一盎司的斯文森画眉和隐士画眉,每年春天都会从中美洲和南美洲迁徙到加拿大。在迁往寒冷地区的过程中,这些微小的鸣禽会整夜飞行,平均飞行165英里,然后停下来休息一两天。它们是如何保持活力的?六月份一项对两次年度迁徙的研究表明,飞行部分相对容易——画眉鸟在休息期间保持体温所需的能量是飞行时的两倍。

广告

由普林斯顿大学的Martin Wikelski领导的一个团队,在伊利诺伊州的一个停歇栖息地拦截了这些鸟类。每只画眉都被称重,装上无线电发射器,并注射了含有两种稳定同位素的水。释放后,对这些鸟类进行了24小时的追踪,然后再次称重,并采集血液样本。同位素稀释的程度被用来量化这些生物的新陈代谢活动。

每只画眉的体重和脂肪含量大致相同,但当天休息的鸟类消耗的能量几乎与继续迁徙的鸟类相当。该团队预计,在整个迁徙过程中,画眉鸟在空中只消耗了29%的能量。“事实证明,保持体温对这些鸟类来说是一项非常耗费能量的活动,而飞行则是一项相对便宜的活动,”伊利诺伊州自然历史调查处的野生动物生态学家、研究团队成员Ronald Larkin说。

——迈克尔·W·罗宾斯

帝王蝶从冬季灾难中恢复

帝王蝶今年从一场奇特的冬季风暴中恢复过来,这场风暴在2002年1月摧毁了墨西哥约5亿只帝王蝶。这些黑金相间的鳞翅目昆虫刚刚完成了它们从加拿大和美国东部迁徙的旅程,就遭遇了风暴,大雨和雪击打着它们,地面覆盖着它们冻僵的尸体。幸运的是,去年的迁徙本来就异常庞大——每年的人口数量取决于许多环境因素——而且有足够多的幸存者繁衍出科学家们希望在2003年达到平均30亿的迁徙数量。

这只是帝王蝶众多问题中的一个。弗吉尼亚州斯威特布莱尔学院的生物学教授Lincoln Brower表示,非法伐木已将其在帝王蝶越冬地的栖息地从20世纪70年代中期科学家发现时减少了近一半。与此同时,它们的迁徙也变得越来越困难。德克萨斯州和中西部地区广泛使用除草剂正在消灭乳草,这是它们每年春季和秋季旅程中的主要食物。灭绝并非迫在眉睫,但Brower担心,在人口因其他原因已经减少的情况下,又发生一场严重的风暴袭击墨西哥。“我们失去这种迁徙现象可能只是时间问题,”他说。

广告
广告

——迈克尔·W·罗宾斯

保持好奇

加入我们的列表

订阅我们的每周科学更新

查看我们的 隐私政策

订阅杂志

订阅可享封面价高达六折优惠 《发现》杂志。

订阅
广告

1篇免费文章