从20世纪70年代中期开始,就有人尝试用各种办法向动物体内转移外源基因。如将牛奶成分中特有的基因转移到白鼠体内,这些外来基因在白鼠体内重组后,白鼠分泌的乳汁便含有牛奶成分。这种通过人工方法获得外来基因的白鼠,称为转基因鼠。
转基因动物技术的核心,是把遗传的功能单位——基因转移到动物体内,使它成为动物体内的一部分。被转移的基因可以来自同种或异种动物,也可以来自植物或微生物。这样一来,就打破了物种之间的界线,也可以说动物能与植物、微生物杂交了。不过目前的杂交是低水平的,只限于主管一两个性状的一两个基因。随着科学技术的发展,一次可以转移的遗传信息将越来越多,那时就可以实现真正意义上的动植物之间的杂交。从科学上讲,这将是一个大突破。
目前,世界上已报道了多种生产转基因动物的方法,但真正成熟并可以稳定生产转基因动物的方法只有两种,即显微注射DNA的方法和精子介导的基因转移法。
显微注射DNA的方法是对单细胞的胚胎进行基因操作,涉及复杂的操作步骤。首先是要准确掌握母畜的性周期,在此基础上加以人工调节,使母畜在预先确定的时间排卵,保证获得大量的刚刚受精的单细胞胚胎。第二步是用手术或非手术的方法收集单细胞胚胎,经短暂的离心处理后,放在显微镜下用口径1 μm玻璃微管向细胞核注射500~600拷贝基因。然后把经过DNA注射的胚胎移植到另外一头处于相同性周期的母畜的体内。经过这样处理后,在后代中就会出现1%~3%的转基因动物。效率虽然不高,但结果相当稳定。全世界已在各种动物身上进行了上万次的试验,都能生产出转基因动物。
精子介导的基因转移是把精子作适当处理后,使其具有携带外源基因的能力。然后,用携带有外源基因的精子给发情母畜授精。在母畜所生的后代中,就有一定比例的动物是整合了外源基因的转基因动物。同显微注射方法相比,精子介导的基因转移有两个优点:首先是它的成本很低,只有显微注射法成本的1/10。其次,由于它不涉及对动物进行手术处理,因此,可以用生产牛群或羊群进行试验,以保证每次试验都能够获得成功。
生产转基因动物的研究自20世纪90年代以来日趋活跃,转基因动物技术的实用意义是:①生产出性状优良的家畜家禽,如长得快的,繁殖力高的,能抗病的等;②利用动物体作为反应器,生产珍贵的蛋白质,如一些只能从人体内提取的蛋白质;③利用动物作研究模型,比如,知道高血压症是由某种原因造成,可以生产一些高血压小鼠,让医生在小鼠身上试用各种疗法;④生产玩赏动物,如同猫一样大的小马,如同鼠一样大的兔子,以及各种不同毛色和花纹的观赏动物。
在转基因动物方面,我国也取得了许多可喜的成果,目前已获得了转基因鱼、兔、鸡等多种转基因动物。1998年2月中国科学家又获得了在所分泌的乳汁中含有蛋白凝血因子X的转基因山羊。
把两只老鼠放在一个仿真环境中,并将其中一只小白鼠的压力基因全部抽取出来,结果那只未被抽取压力基因的灰颜色的老鼠走路或者觅食物总是小心翼翼的。 在那个面积约500平方米的仿真自然环境里面,灰老鼠一连生活了十几天,没有出现任何意外。它甚至开始为自己积蓄过冬的食物,也开始习惯这一种没有人类恐吓的空间。而另一只被抽取了压力基因的小白鼠则从一开始就生活在兴奋之中。小白鼠只用一天时间把500平方米的全部空间都大摇大摆地观察了一遍,灰老鼠用了近四天的时间才把整个仿真空间全部熟悉。小白鼠爬上了仿真空间高达13米的假山,而灰老鼠最高只爬上了盛有食物的那个仅高2米的吊篮。 结果是小白鼠在仿真空间的第三天,因为没有任何压力而爬上了那个高达13米的假山,在试验能不能通过一个小石块时一下子摔了下来,死了。而灰老鼠因为有一定的压力,它鲜活地出来了。
关于“冰箱妈妈”理论,椰菜君最近在某群看到一个有趣的说法,为了避免知识产权问题,原文就不直接引用了,大意是这样的:
有人为验证“冰箱妈妈”理论,就拿小鼠来做实验。第一对母鼠和子鼠都是正常的:1号鼠宝宝会不停地叽叽叽,吸引1号鼠妈妈的注意;而1号妈妈呢,也不停地照顾安慰1号鼠宝宝,还努力做家务收拾小窝。作为对比,另一对母鼠和子鼠中,2号鼠宝宝患有自闭症,基本不叽叽叽,而叫2号鼠妈妈呢,显得相当冷漠,总是趴在另一边,也不整理家务,也很少去照顾、安慰2号鼠宝宝。然后研究者把1号鼠宝宝交给2号鼠妈妈,这时原本高冷的2号鼠妈妈,在听到1号鼠宝宝不停叽叽叽时,突然就上得厅堂,下得厨房,入得卧房,又是仔细照顾1号鼠宝宝,又是勤劳操持家务。
不知道读者怎么看,反正椰菜君读了,怎么也没法把这个母子老鼠实验和支持“冰箱妈妈”理论联系起来。顶多,它证明了会叫的小老鼠有奶吃???
按“冰箱妈妈”理论,岂不应该是2号老鼠妈妈生性高冷,对鼠宝宝严酷无爱,导致2号鼠宝宝情感受损,和鼠妈妈之间没有建立起正常的依恋关系,方才患了自闭症吗???
但这个实验,椰菜君的理解是,2号鼠宝宝不知为何患了自闭症,不能和鼠妈妈有效交流,以至于2号老鼠妈妈感觉不到鼠宝宝的存在,付出的爱没有回馈,才显得冷漠无情。不然的话,为啥她对1号鼠宝宝就像春天般的温暖,而不是继续像严冬一样残酷无情呢?
而且,为了清除“冰箱妈妈”的毒害,2号老鼠妈妈不是应该努力向1号老鼠妈妈学习育儿经验,重建和自己2号鼠宝宝的依恋吗?怎么换了别人家的孩子,她突然和孩子就有了依恋呢?亲母子之间没建立依恋,和收养的反倒自发出了依恋?好歹也要把1号鼠妈妈留旁边做现场指导啊?
事实上,这个老鼠实验——如果真的存在的话,倒在某个程度上反应了Kanner在1943年论文里面观察到的现象。
Kanner描述的到,这11位孩子的母亲,多是高知,对孩子严格要求,鲜有爱意融融的时候。并且,她们对待Kanner也不是那么热情招待,令他感到宾至如归,大有一幅爱理不理的样子。这些观察,对Kanner后来支持“冰箱妈妈”理论有相当大的影响。
然而Kanner观察到的现象,根本不能推论出这些妈妈对孩子冷酷无情。恰恰相反,就和2号鼠妈妈一样,正是因为孩子和他人交流有障碍,行为奇特,因而这些母亲和孩子难以甚至无法建立起“正常”的母子关系。并且正是因为她们关爱孩子,因此才对孩子严格要求,试图尽力扭转他们的“不当”行为,这就是Kanner为什么看见她们对孩子“无爱”、“严酷”的原因了。要是他看见搞ABA的洛瓦斯老先生,只怕会立刻报警吧?至于为什么她们对Kanner这位研究者大教授没有热情招待,家长们应该都能理解原因。
因此,这个老鼠实验即使真的存在,也完全不能支持“冰箱妈妈”理论。事实上,它也说明不了其它什么自闭症理论。根本原因在于, 老鼠很可能根本不是一个适用的自闭症动物模型。 观察老鼠行为得出的实验结论,对自闭症研究可能没有什么实际意义。
自闭症的核心是社交障碍,而人的社交能力是如此地高级,以至于没有其它动物能够企及百分之一。根本原因是只有人类才有高度发达的 前额叶皮层 。猩猩算是而同人类最相近的动物,其前额叶皮层体积远小于人类,因此猩猩没有语言,没有复杂的情感,也就只有简单的社交。离人类更远的老鼠,前额叶皮层小到可怜,社交几乎是不存在不需要的功能。至于果蝇,它们差不多连脑子都没有,除了啪啪啪的时候,有看到果蝇在一起握手聊天吗?
这样带来的一个可怕问题是,人们拿老鼠当自闭症研究的动物模型,“强行”把老鼠的一些行为和自闭症患者的行为对应起来——比如老鼠叽叽叽是在说话,梳毛是重复行为,闻其它老鼠是在打招呼拉关系,据此认定哪些老鼠得了自闭症,再据此研究干预手段甚至药物的作用,则这样的研究再多,和在流沙上建起高楼大厦,也没有本质不同。
比如用老鼠研究自闭症的时候,一个经典的实验方法是“三室测试”,就是把一支老鼠放进三室一厅里面,其中第一个室里面有一个空笼子,第三个室里面也有一个笼子但是里面有另外一支老鼠。
如果受实验的老鼠更倾向于出现在第三个室,那人们就认为该老鼠的社交能力好;反之,就是社交能力差,有自闭倾向。为什么呢,因为人就是这样啊。。。
这个实验安排巧妙,因此在自闭症研究中得到许多应用。
但是就有人发现,实验固然巧妙,但是貌似和自闭症关系不大?比如说,受实验的老鼠因为某种原因,比如牙口不好咬不动鼠粮,肌肉没啥力气整天不想动弹,就会总是呆在自己的房间;但研究者就可能会据此认为该老鼠自闭了!还很严重!
另一个情况呢,受实验的老鼠是渣男,第三个室里面恰巧住了一位妙龄女老鼠。您猜怎么着?当然不用猜,这渣男老鼠呆在第三个室都迈不开脚,还不停地闻,我闻,我闻闻闻!要是搞不清情况,研究者没准儿就会认定这渣男老鼠社交能力极强了!
可能有读者要问,那么多搞自闭症研究的大专家大教授,就想不到这些问题嚒?轮得到你瞎逼逼嘛?这个观点当然不是椰菜君提出来的,他只是知识的搬运工罢了。上面这个自闭症老鼠模型的缺陷,在自闭症科普网站spectrumnews.org上有详细叙述,原文自行前往阅读。
原文解释说,2011年,那是一个春天,有一位大佬,做了个自闭症基因SHANK3的研究。大佬宣称说,他用“三室测试”证明,SHANK3基因有问题的老鼠果真表现得像自闭症患者!这轰动了科研界,自然也成为业界标杆。此后做这类研究的人,那得和标杆看齐啊!你也得做“三室测试”!要是“三室测试”结果不行,那您这论文就甭想发了!领导都干了,你端着酒想干嘛?所以呢,许多人不是不知道,只是装醉罢了。
老鼠实验能不能证明或证伪“冰箱妈妈”理论不是什么要紧的事,反正这理论早就被丢进了垃圾堆,即使借尸还魂也掀不起大浪,顶多哄哄一些家长。但老鼠实验能不能真实模拟自闭症患者,对药物研发的影响就大了去。毕竟药物是要拿真金白银出来,要在患者身上产生真实可检验的疗效,而不是发篇论文——没人重复最好,有人重复不出来那一定是他打开老鼠的方式不对——的事情可比的。没有一个可靠的动物模型做基础,研发自闭症药物就是盲人骑瞎马,无怪乎愿意跳坑的大药企屈指可数了。
动物行为学论文
动物行为学的形成与发展
一、摘要
20世纪60年代以来,动物行为学的研究就受到各国科学家的关注。欧洲的一些动物行为学家对动物行为研究的发展做出了重大的贡献。随着人们对动物行为研究重要性的认识,动物行为学已成为生物学中极为活跃和重要的一个分支学科。它除了研究动物行为本身外,还把研究内容从行为维系群体的作用,扩展到行为的个体发育进化史、行为的控制及社会性组织等方面。
二、动物行为学的研究历史20世纪以前是动物行为学的萌芽时期,是动物行为学经历的一个缓慢发展的阶段。早在旧石器时代(34000~10500年前),人们开始注意观察周围的动物,随着动物家养的开始,人类也需要了解动物的生活周期和行为。
1、在文明时代的早期,古埃及人开始尝试人工孵卵。古希腊的亚里斯多德(384~322BC)开始了观察、描述动物行为的新纪元。在他的论著中,记录了540种动物的生活史和行为,对后人关于生命的认识方面产生了相当大的影响。
2、17、18世纪,开始了比较不同物种行为的研究和行为的理论探讨。如德国人约翰(Johunn Pernaller)研究了不同鸟的行为差异,涉及取食地、社会行为、筑巢、领地、季节性羽毛色彩变化、迁徙、鸣叫和育雏等方面。法国的勒雷(Chorles George Lereg)对狼、狐的捕食行为及野兔的恐惧表现有过生动的描述,提出了动物依靠它们的记忆和生活经验能够聪明地生活。
3、1859年,达尔文的《物种起源》的发表,对动物行为学的研究产生了深远的影响。他的《人类的由来》(1871)一书研究比较了人与动物,及本能行为。19世纪末,人们使用述宫,研究老鼠的学习行为。现代行为学中许多术语,如Behaviour(行为)、Animod Behaviour(动物行为),都首次出现在他的论著中。20世纪是动物行为学迅速发展和真正延伸的世纪。
4、1906年,动物学家詹宁斯(H.S.Jennings)对原生动物的行为进行了详细研究,写出了《原生动物的行为》一书,这是第一本专门论述动物行为的著作。柏林的海因罗特(Oskar Heinorth)在1871年至1945年间,详尽研究了多种鸭、鹅,比较了它们的运动方式、解剖学特征、社会行为、鸣叫及繁殖行为,并且发现了灰雁从孵卵箱中孵出后的印记行为。他
5、动物学家罗曼内斯(H.S Reimarus)发展了达尔文的思想,并正式建立了比较行为学这一学科,为现代的行为生物学奠定了基础。随后摩尔根(C.L.Morgun)和杰姆斯(W.James),以及劳埃波(J.Loeb)等都在方法、概念上对行为的发展做出了贡献。
6、1931年至1941年,欧洲著名的行为生物学家廷伯根和劳伦兹在自然和半自然条件下对动物进行了长期的观察,发表了诸如“社会性鸦的行为学”、“鸟类环境世界中的伙伴”、“关于本能的概念”、“对雁鸭类行为的比较研究”等论文,建立了物种的行为图谱,发现了所研究的行为型的功能。提出了显示、位移、仪式化等等新概念和新的研究课题。
三、动物行为学的现代进展
1、近年来,动物行为学的研究获得了蓬勃的发展,主要是把动物行为与生命科学中许多其它的许多分支学科相互渗透在一起,形成了许多新的研究领域,从不同的角度进一步完整、系统地阐述动物行为的原因、机制、发生或发育。进化与适应功能等问题。动物行为学的分支很多,本文仅以行为遗传学和行为生态学为中心,作一简要介绍。
2、行为遗传学 行为遗传学是用遗传学方法研究行为的遗传基础。自1960年,美国学者hompson第一个总结了有关资料,写成《行为遗传学》一书,从而宣布这一新学科的诞生。其后,相关研究大量涌现。10年以后,一份专业期刊,《行为遗传学》问世。
3、1967年,Benzer第一个通过人工诱导和选择的方法得到了果蝇的行为突变体,从而为行为遗传学的研究开辟了道路。从此以后,行为突变体的研究很快在果蝇、线虫、草履虫、细菌及其他生物的研究中大量开展起来。目前,已在分子水平分析的基础上,进一步做行为基因的分离、克隆和转移的研究。
4、行为生态学行为生态学主要是研究生态学中的行为机制、动物行为的生态学意义和进化意义,在理论及方法论方面是动物行为学中发展最快、最为活跃的一个领域。行为生态学主要涉及到取食行为生态学。防御行为生态学、繁殖行为生态学、社会生态学、时空行为生态学(如栖息地的选择、定向和导航、巢域和领域现象等),以及行为生态学预测等内容。
5、1975年,E.O Wilson出版了《社会生物学》一书,系统地介绍了这门学科的观点、理论体系和研究方法。社会生物学把达尔文自然选择的概念应用于社会行为的研究,又把生态学、行为学、遗传学和进化沦加以综合,提出了内在适合度和亲缘选择的新概念。
6、这些新概念把社会行为的研究提高到了新的高度。目前,这一领域所展示的迷人前景正吸引着越来越多的科学家。尤其是关于行为经济学和进化稳定对策(ESS)的研究,正显示着强大的生命力。尽管在我国这一领域还几乎是个空白,但随着这一学科的迅猛发展,也必将引起我国学术界的巨大兴趣。
7、动物行为的研究在我国正处于起步阶段,研究的内容主要是描述性的,在理论研究方面,在研究的广度和深度方面,与国外存在着很大的差距。到目前为止,国内仍没有形成专门的动物行为学教材、期刊。
动物行为学