什么？人不是最先驯化动物的动物？-深度-知识分子

什么？人不是最先驯化动物的动物？

2019/12/13

导读

驯化是生物之间一种特殊的进化关系，表现为一种生物通过为另一种生物提供稳定安全的生存环境，以获取物质上或精神上的满足，如人类对野生谷物的驯化大大提升了食物的供给，同时也改变了人类的生产生活方式。

撰文 | 计永胜

编辑 | 叶水送

动物的驯化不仅改善了我们的饮食结构，还丰富了我们的精神生活。人类对动物的驯化有着悠久的历史。最早的犬化石发现于比利时戈耶地区，约有36000年历史。

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犬化石标本的出土地点及时间（图源：Annu. Rev. Anim. Biosci.）

那么，自然界还有没有其他生物驯化现象呢？

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蚂蚁为蚜虫提供“保护伞”，免受其他昆虫侵袭，而蚜虫给予蚂蚁的回报是“甘甜的蜜露”。（图源：naturally curious with mary holland）

其实放眼整个生物界，并非只有人类扮演着驯化者的角色，甚至人类并不是最早的驯化者。有很多动物，尤其是社会性动物，也在通过驯化其他生物的方式来满足其庞大的群体的生存，算得上自然界中辛勤的耕耘者。

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切叶蚁（Leaf-Cutter Ants）将树叶进行切割后运到蚁巢用于种植真菌。（图源：Insects）

其中最著名的例子莫过于社会性昆虫切叶蚁亚科（Myrmicinae）的蚂蚁，又以“种植”真菌的爱特蚁族（Attini）最为著名。这种蚂蚁具有很高的社会组织性，常群体出洞，寻找切割目标，并将切割成块的叶子浩浩荡荡地运回巢穴，用于“种植”真菌。这些真菌可作为食物供蚁后和蚁群享用。

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爱特蚁族的进化和分类（图源：The American Naturalist）

爱特蚁族又可以分为高等爱特蚁（Higher attines）和低等爱特蚁（Lower attines）两个类群。高等爱特蚁（主要是切叶蚁属）种群数量庞大，每个蚁巢有数万甚至百万只工蚁，主要用新鲜的叶片或花瓣培养真菌。其培养的真菌种类稳定而单一（例如蚁巢真菌白环菇属），但菌丝球（Gongylidia）富含脂类和糖类，是爱特蚁的主要食物。

有趣的是，爱特蚁将菌丝球食入后并不消化其中所含的果胶酶，而是将果胶酶随粪便排出体外，滴落在蚁巢的绿叶上。绿叶的细胞壁遇到果胶酶后降解，再次成为“种植”真菌的肥料。

低等爱特蚁种植的真菌种类比较多，并且常用昆虫的粪便、尸体或枯萎的叶片作为真菌培养基质。在协同进化上，切叶蚁体内的壳多糖降解酶与驯化的真菌中的壳多糖合成酶的活性均不断增强，这种互利共生的驯化关系已经存在了近3000万年。

除爱特蚁族外，一些树皮甲壳虫（Bark Beetle）也是“种植”真菌的能手。

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暗翅足距小蠹在孔道产卵，并培植真菌（灰色）。（图源：Proc. R. Soc. B）

甲虫在木材钻孔时将真菌带入虫道，通过自己的分泌物和排泄物为虫道真菌提供养分；使得真菌粘附在虫道四周，生长成一层菌被。甲虫以真菌为食，成虫产卵孵化后的幼虫也以此为主要营养来源。此类真菌“园丁”的甲壳虫有上千种，广泛分布在热带和温带地区。

这些辛勤的“园丁”是其自然栖息地生态系统不可或缺的一部分，在保持生态多样性，促进物质循环等方面起着重要的作用。

但鉴于它们给农业和林业生产造成重大的损失，我们又将其归为害虫，是生物入侵监测重点盯防的对象。

事实上，我们研究动物驯化现象不仅可以让人类清晰地认识这个世界，更深刻地认识人和自然的关系，同时还能为人类利用动物驯化关系改善自然环境提供了全新的视角。

参考资料

[1] Frank O. Aylward, Cameron R. Currie and Garret Suen, The Evolutionary Innovation of Nutritional Symbioses in Leaf-Cutter Ants. Insects 2012, 3, 41-61; doi:10.3390/insects3010041

[2] Adam H. Freedman and Robert K. Wayne, Deciphering the Origin of Dogs: From Fossils to Genomes. Annu. Rev. Anim. Biosci. 2017. 5:17.1–17.27; DOI: 10.1146/annurev-animal-022114-110937

[3] Alexander S. Mikheyev, Ulrich G. Mueller, and Patrick Abbot, Comparative Dating of Attine Ant and Lepiotaceous Cultivar Phylogenies Reveals Coevolutionary Synchrony and Discord. Am. Nat. 2010. Vol. 175, pp. E126–E133. DOI: 10.1086/652472

[4] Jiri Hulcr, and Robert R. Dunn, The sudden emergence of pathogenicity in insect–fungus symbioses threatens naive forest ecosystems. Proc. R. Soc. B (2011) 278, 2866–2873; doi:10.1098/rspb.2011.1130

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