城市老鼠與鄉下老鼠:童話早就告訴你 都市老鼠真的不一樣

by:山謬
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童話是真的!城市老鼠和鄉下老鼠真的不一樣,居住在都市的老鼠,面對全新的環境,基因也產生了新變化。

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老鼠隨著人類進到都市以來,不只居住環境、食物等通通改變,連帶身上的基因也發生改變。

 
Photo: Oxana Kuznetsova

城市生活不容易

童話故事《城市老鼠與鄉下老鼠》中,描繪了兩隻過著不一樣生活的老鼠。鄉下老鼠雖然吃的粗糙,卻過著不必提心吊膽的日子;城市老鼠雖然吃的更好,生活中卻暗藏許多危機。

現在,科學家的研究發現,鄉下老鼠和城市老鼠真的不一樣,一代代的城市老鼠在隨著人類逐漸定居於城市的過程中,基因也同樣產生了變化。

紐約老鼠的獨特之處

根據科學家們的研究,城市老鼠的基因出現了許多變化,影響包括飲食、行為和行動能力等項目,幫助牠們在充滿機會與風險的紐約市生存。

這項研究的共同主持人之一,哥倫比亞大學的人口演化學家哈爾帕克(Arbel Harpak)表示:「在紐約,你可以看到老鼠們吃貝果喝啤酒;在巴黎,你可以看到老鼠們吃可頌麵包和奶油。」

「身兼一名演化生物學家和紐約客,我對於老鼠們適應城市生活的方法感到十分驚奇。」

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為了執行這項研究,科學家在 2014-2015年間,利用陷阱捕捉了約 400隻溝鼠,並對其中 29隻進行了基因定序,準備與另外 9隻來自中國的親戚比較。

Photo: 7 SeTh

科學家兼差捕鼠大隊

為了執行這項研究,科學家們設置了大量的培根、堅果和花生醬陷阱,抓到了約 400隻的溝鼠(Rattus norvegicus)。

最後,從中選出 29隻來自曼哈頓的溝鼠,為牠們做完整的基因定序。為了和最原本的基因做比較,科學家們從溝鼠的家鄉—中國東北的黑龍江省—找來了 9隻溝鼠,同樣為牠們做基因定序進行比較。

城市老鼠VS鄉下老鼠

在數個世紀以來,老鼠隨著人們從亞洲到歐洲最後到美洲、從鄉下到都市的過程裡,老鼠的基因的確發生了變化,幫助牠們更適應人類城市中的各種生存挑戰。

其中一項引發科學家興趣的基因相異片段,科學家們猜測這項變異發生的原因是起於居住環境改變,它提高了老鼠的移動能力,幫助老鼠能更自在地穿梭於城市中。

哈爾帕克指出:「這反應了城市老鼠必須在大量的人工環境中移動,與牠們的自然棲地差異非常大。」

「我們或許可以猜測,這些基因變異幫助城市老鼠們能更輕易地在下水道和水管中移動。」

另一個相異的基因片段,科學家認為可能影響了老鼠代謝碳水化合物和寡糖的方式,幫助老鼠適應城市中新的飲食型態。

共同主持這項研究的哈爾帕克,在研究順利發表後於自己的Twitter上撰文宣布好消息。

「天擇性橫掃」

這些變化同時也暗示著在老鼠演化的過程中,曾經發生過「天擇性橫掃」(selective sweep)。

天擇性橫掃指的是在演化過程中,生存環境的篩選讓特定基因段的優勢,從個體擴散到特定族群的過程。

天擇性橫掃其實並不罕見,也曾經發生在人類身上。像是乳糖酶基因的部分,人類同樣也經歷了天擇性橫掃的過程,才使得部分成年人(例如歐洲、中東、東非的畜牧族群)在成年之後仍然能消化乳製品。

真正的危機

科學家們認為,人類和老鼠的生活空間高度重疊,可能讓兩者的基因也都發生了類似的變化。換句話說,未來老鼠之間的傳染病,很有可能同樣能傳染給人。

科學家說:「就像人類密集群居於都市一樣,城市中也居住了大量的老鼠,增加了傳染病在老鼠彼此之間傳播的風險。」

「此外,大量進入城市、以老鼠和人類血液為食的蚊子,暗示了老鼠和人類之間很可能存在著全新、共通的疾病。」

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科學家們認為這次的研究只是個開端,未來將展開更多針對城市老鼠基因獨特之處的研究。

Photo: Mert Guller

科學家的下一步

哈爾帕克認為這項研究只是個開端。未來,科學家想要更清楚了解城市老鼠之間發生天擇性橫掃的時間,可能只是近期也有可能是幾百年前。

科學家想研究紐約私人收藏──一塊 125年前的紐約老鼠皮,以了解天擇性橫掃發生的時間是在 19世紀至今期間,抑或是更早之前。

上線時間:2020/03/12
增修時間:2020/03/13  修正內文