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從獵人變宅宅,貓皇帝的寂寞該如何排解?--《我們為何成為貓奴?》

PanSci_96
・2017/09/23 ・3215字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 504 ・六年級
  • 【科科愛看書】G編 / 隨著人類拓荒的腳步逐漸遍及地球的每個角落,許多受到馴化的動植物也走入了我們的生命。然而,卻很少有馴化動物像家貓對人類沒什麼貢獻,還一臉嬌貴、臭屁又囂張。究竟貓為什麼可以輕易地激起人類的憐愛,讓我們心甘情願向牠臣服?這群看似慵懶、實則精明的獵人怎麼適應與人類的同居生活?又怎麼改變了我們的行為?就讓資深貓奴用科青的精神寫成的貓奴手冊《我們為何成為貓奴?這群食肉動物不僅佔領沙發,更要接管世界》,揭露貓皇帝那些你不知道的故事吧!
貓皇帝可以改變牠們晝伏夜出的生活方式,屈就人類奴才的生理時鐘。圖/Pixabay

如果說針對家貓如何影響人類生活的正式分析已經很少了,那麼我們對寵物的個別經驗了解得更是有限。看來,這群不合群的超級食肉動物一如往常地,使出看家本領適應新環境,並運用各式精巧的生存策略度日。

舉例來說,家貓可以讓出牠們晝伏夜出的生活方式,轉而配合飼主的生理時鐘,並將就於跟某些野生近親相比只有萬分之一大小的領土。同時牠們放棄交配,而且絕大多數的家貓也都金盆洗手、不再殺戮,儘管這可是最能體現家貓的本質的休閒娛樂。

但這樣就夠了嗎? 正如布雷蕭所說,貓科動物是出了名的差勁囚犯。在動物園裡,只有熊過得和貓科動物一樣悲慘(熊也是喜歡單獨行動的食肉動物)。大貓會用來回踱步的方式表現焦慮,家貓則會處於所謂「無精打采的休息狀態」--這項描述讓我心有戚戚焉,腦中立刻浮現奇多壯碩的橘色身軀如擱淺般、在床上一待就是好幾個鐘頭的畫面。

家貓有時候會處於所謂「無精打采的休息狀態」。圖/Pixabay

從獵人變宅宅,貓的焦慮誰人知

除了躺著,一個身懷絕技的殺手還能怎麼打發時間? 研究顯示,室內貓與飼主的互動之所以會比較多,想必是因為替代選項不多,不過有另外一項讓人掛心的研究,題目是「室內貓有什麼『消遣』之照護者觀點」。顯然我們的愛貓有超過百分之八十,每天會花費長達五小時盯著窗外,或盯著風鈴、蝴蝶,甚至一片空無。

不光是因為我們舒適的家可能很無趣,對於這些極度敏感、半馴化的獵人來說,也有可能是家為牠們帶來了壓力的元素,而人類只能勉強去設想。我們的冰箱、電腦和其他一些機器會發出可怕的高頻音,家貓必須設法忍受。

我在全球寵物食品暨產品博覽會的現場遇到一位女士,她創作了一支以長笛和豎琴為主的貓交響曲,可用來掩蓋電器發出的噪音。家中的灰塵和某些毒素,尤其是二手菸,可能讓家貓罹患氣喘或更嚴重的疾病。我們的節日對家貓來說也不值得慶祝,例如在復活節擺設有毒的麝香百合、施放震耳欲聾的煙火,還點起蠟燭,使得充滿好奇、毛茸茸的圍觀者一不小心可能就被燒著。

不過毫無疑問地,對於某些貓來說,我們的家最讓牠們受不了的是其他房客。

「喵~你在工作嗎~」圖/Pixabay

一貓當家,還是讓牠有個伴比較好?

有養貓的家庭多半都養了不止一隻貓,而實際上很樂意有伴的狗,卻經常是家中唯一的寵物。家貓天生就討厭同族的成員,即使坐擁幾公里的領土也不樂意與另一隻貓分享,但是人類往往把貓的孤僻誤解為孤單,蠻橫地堅持要在家裡塞進更多全副武裝的頂級掠食者,希望牠們能與老大相親相愛。許多家貓會把直接的眼神接觸解讀為威脅,牠們真的無法忍受彼此互看。

根據一項研究,同一個家庭的貓有百分之五十的時間,小心地待在對方的視線範圍之外,儘管牠們經常相隔不過一兩公尺。當然,家貓也是適應力絕佳的生物,我們都親眼目睹,或從影片中看過貓和彼此、和狗甚至倉鼠交朋友。不過這種場景之所以討喜,很大一部分是因為它是例外。

幾隻貓同住在一個家裡,可不見得感情都會好喔!圖/Pixabay

此外,儘管有些家貓似乎以物主之姿,對人類展現出帶有佔有欲的偏好,但有些家貓確實對我們很感冒。牠們會出現氣喘、打噴嚏等動作,就算能夠容忍我們頭皮屑的部分,家貓也可能會嫌我們太黏太煩。

有的家貓除了會迴避貓室友的眼神之外,也不喜歡人類直視牠們的眼睛;有的則痛恨被撫摸。研究者透過測量貓糞中的皮質醇含量來研究牠們的壓力指數,發現儘管共享領域對家貓來說有損尊嚴。不過,事實上也有些膽小的貓在多貓家庭中過得比較愉快,或許是因為其他貓能分擔飼主的愛撫所帶來的衝擊。因此室內貓發展出讓《管教惡貓》這種節目有源源不絕的素材的行為問題,也就不令人意外了。

有一種現象叫「轉移性攻擊」,指的是當一隻貓被某件事--其實應該說任何雞毛蒜皮的小事--惹惱時,牠會拿剛好在旁邊的人類出氣。「舉例來說,如果家裡的兩隻貓起了口角,吵輸的那隻在餘怒未消的情況下,可能會走過去攻擊家裡的幼兒。」某個動物福利網站如此說明。

近年來最知名的攻擊者,或許非精神失常的喜馬拉雅貓路克斯莫屬。牠在西雅圖先是咬傷一名七個月大的嬰兒,接著又把全家人追得躲進浴室,逼得他們報警求救。這通報案電話的部分錄音檔在網路上瘋傳。

「您認為那隻貓會試圖攻擊警方嗎?」緊急報案電話的總機問道。

「會。」路克斯的飼主斬釘截鐵地回應,同時他那隻十公斤重的寵物還在背景中咆哮著。

圖/Pixabay

偏差的抓狂寵物貓

2008 年,《紐約時報》一篇關於寵物抗憂鬱劑的報導介紹了一隻名叫布布的家貓,其飼主形容牠是「如美洲獅一般的精神異常跟蹤狂」。布布訴諸暴力手段,成功制約了飼主道格(Doug)--他是一名富商,因為擔心對生意產生不良影響而拒絕透露姓氏,而布布迫使他在與其他人類(尤其是噴了香水的女人)有過身體接觸後,一定要洗手,甚至洗澡。

然而這樣還不夠。隨著抓咬愈來愈激烈,道格只好穿上內裡縫了超厚彈道尼龍布的長褲。路克斯和布布或許是極端案例,但家貓的偏差行為可一點都不罕見。

其他廣為人知的抓狂寵物貓,令受害者必須用吸塵器自衛或是潑茶水防禦。根據一項研究,已知有將近半數的家貓曾以利爪利齒對付飼主(想想如果狗這麼做會如何),而惹牠們生氣的原因通常和撫摸及玩耍的情境有關。除了「忍無可忍的撫摸」之外,其他觸怒家貓的環境因素還包括絕育狀態、到戶外的自由度、來到家中的訪客、另一隻貓的存在、環境中的鉛濃度、尖銳的噪音、不尋常的氣味等等,名單還很長。

一項名為「達拉斯的家貓咬人通報案例:貓、受害者以及攻擊事件的特徵」的研究指出,貓咬人的典型受害者是介於 21 ~ 35 歲的女性,被咬的時間則多半為夏天的早晨。登記在案的咬人事件有很多都是由流浪貓所犯下,但家裡養的寵物貓傾向於造成更嚴重的傷害--室內貓在咬人時,更可能咬人的臉或是咬好幾個位置,讓受害者必須掛急診。

圖/Pixabay

除了憤怒管理的問題之外,室內貓的其他新病狀還包括所謂的「湯姆貓與傑利鼠症候群」。這是一種類似癲癇的神祕症狀,最近才在英國出現,其古怪的行為特徵是撞上家具和抽搐,而且幾乎全都是由普通的居家聲響所觸發。根據一段描述,包括「報紙和發出酥脆聲響的包裝袋」揉皺時的沙沙聲,還有「按滑鼠鍵的聲音」、「把藥丸從泡殼包裝剝出來的聲音」、「敲釘子的聲音」以及「飼主拍自己腦門的聲音」。

城市裡還有「高樓症候群」,指的是家貓從高樓墜落的事件(由於牠們是貓,所以經常從超過十二樓高的地方掉下來還能活命)。這類家貓有的是因為被軟禁在頂樓公寓太久,已經無聊到在放空了,所以一個恍神就不小心跌出窗外(在其他案例中,有的則是想逮住被牠們盯上的鴿子)。但最嚴重的還是屬貓自發性膀胱炎,有時也稱作「潘朵拉症候群」(Pandora syndrome)。

 

本文摘自《我們為何成為貓奴?這群食肉動物不僅佔領沙發,更要接管世界》紅樹林出版。


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霍亂也有自己的免疫系統?想要入侵人體,卻不想被感染!

寒波_96
・2022/05/19 ・3396字 ・閱讀時間約 7 分鐘

由霍亂弧菌(Vibrio cholerae)引發的霍亂,是常見的人類傳染病。有意思的是,霍亂弧菌這般能入侵生物體的細菌,本身也會被病毒等異形入侵,有免疫的需求。

引起霍亂的霍亂弧菌。圖 / Wikimedia

在最近發表的論文中,霍亂向我們展現了以前未知的免疫手法,不但能抵抗病毒,還能對付「質體」。霍亂究竟如何避免成為宿主的命運?質體又是什麼呢?[參考資料 1, 2]

細菌 vs 質體 vs 病毒大亂鬥:細菌也不想被寄生

細菌和人類一樣,都是用染色體上的 DNA 承載遺傳訊息。不過除了染色體以外,細菌也常常配備額外的「質體(plasmid)」,它們是 DNA 圍成的圈圈,獨立於細菌的染色體之外,具有自己的遺傳訊息,會自己複製。

細菌的遺傳物質,除了自己的染色體外,時常還額外攜帶數量不一的質體。圖/Bacterial DNA – the role of plasmids 

質體如果單方面依賴細菌供養、當個快樂的寄生蟲,那麼對細菌來說,質體就是個占空間的東西,只會耗費宿主的資源,對細菌是最差的狀況。但是,質體上也有基因,如果那些基因具備抗藥性等作用,那質體便對細菌有利。換句話說,質體和細菌的關係並不一定,有可能是有利、有害,或是沒有利也沒有害,視狀況而定。

細菌有時候具備攻擊質體的能力,例如近來作為基因改造工具而聲名大噪的 CRISPR,原本便是細菌用來抵禦病毒、質體的免疫系統。神奇的是,許多攻擊目標為質體的 CRISPR 套組,本身就位於質體上頭,令人懷疑其動機不單純。

比方說,A 質體攜帶一套攻擊 B 質體的 CRISPR,那麼 A 質體的目的,到底是保護自己寄宿的細菌不被 B 質體入侵,或是維護自己的地位不要被 B 質體搶走呢?不好說,不好說。

細菌對付質體的手段除了 CRISPR,還有一招是利用「Argonaute」蛋白質,啟動針對質體的排外機制;有時候兩者兼備,就是不給質體活路。[參考資料 3]

了解上述資訊,便能體會霍亂新研究的奧妙:質體無法生存的霍亂弧菌,既沒有 CRISPR,亦沒有 Argonaute,卻有以前不知道的另外兩招。

沒有質體的霍亂弧菌

儘管大家的印象中,霍亂就是一款危害人類的傳染病,不過野生的霍亂弧菌有很多品系,除了 O1 和 O139 兩個亞型之外,大部分其實不怎麼會感染人類。歷史上霍亂有過七次大流行,目前第七次大流行的型號為 O1 旗下的 E1 Tor,也稱作 7PET。

過往導致大流行的型號以及野生霍亂品系,細菌中一般都帶著質體,可是如今廣傳的 E1 Tor 卻常常沒有。假如人為將質體送進細菌體內,一開始倒是沒什麼阻礙,可是複製繁殖十代以後的細菌,卻幾乎不再擁有質體。

因此我們可以假設,霍亂第七次大流行的主角,可能比同類們多出些什麼,讓它新增了排除質體的能力。既然不是其餘細菌使用的 CRISPR 與 Argonaute,應該是某種目前未知的手段。

研究者一番搜尋後,從霍亂基因組上找到 2 處有關係的區域,稱它們為 DdmABC 和 DdmDE(Ddm 為 DNA-defence module 縮寫),兩者各自都有排擠新質體的能力,一起合作效果更好。

霍亂弧菌有 2 個染色體(左、右),DdmABC 位於第一號染色體(左)的 VSP-II 區域(圖中寫成 VSP-2),DdmDE 位於 VPI-2 區域。圖/Molecular insights into the genome dynamics and interactions between core and acquired genomes of Vibrio cholerae

兩套手法獨立運作,就是不要讓質體留下!

DdmABC 與 DdmDE 都能替霍亂細胞排除質體,但是運作方式不同。

DdmDE 會直接攻擊,令質體無法繼續在細菌體內生存,尤其容易攻擊比較小的質體;這個攻擊過程中,應該有其他蛋白質參與,不過詳細機制仍有待探索。

負責打擊質體的 DdmDE,其基因周圍還有兩套免疫系統的基因:R/M 與 Zorya,它們的任務都是消滅入侵的噬菌體(感染細菌的病毒)。因此霍亂的染色體上,這些基因共同構成一組對抗外來異形的陣地,稱為防禦島(defence island)。

DdmABC 則似乎更傾向「促進選汰」的手法,霍亂如果攜帶質體,不論質體自身大小,DdmABC 都會產生毒性;這使得質體數目較少的細菌,繁殖時產生競爭優勢,多代以後脫穎而出的霍亂,將剩下不再攜帶質體的個體。

有意思的是,霍亂細胞的 DdmABC 能排擠質體,也能屠殺入侵的噬菌體。所以它是一套雙重功能的免疫系統,同時防禦噬菌體和質體這兩種異形。

霍亂弧菌中 DdmABC 與 DdmDE 為兩套獨立運作的免疫系統,DdmABC 能排除入侵的病毒和質體,DdmDE 會直接攻擊質體。圖/參考資料 2

演化上 DdmABC 與 DdmDE 從何而來呢?在資料庫中比對 DNA 序列,ABCDE 這 5 個基因都找不到非常相似的近親基因,所以本題暫時不得而知。

其餘霍亂同類都沒有這兩串基因,所以它們是 E1 Tor 品系新獲得的玩意;幾個新基因組合形成新功能,或許有助於 E1 Tor 當年在霍亂內戰中勝出,成為第七次大流行的主角。總之,它們都通過長期天擇競爭的考驗,贏得一席之地。

質體對細菌可能有害也可能有利,若是通通不要,等於是徹底斷絕獲利的機會。如今廣傳的這款霍亂,為什麼演化成這般樣貌,值得持續探索。

一隻細菌配備對付不同入侵者的多款免疫系統,一如一艘巡洋艦配備的多款防禦系統,不論敵人從陸地、海面、空中發射飛彈,或是從海底用魚雷攻擊,都有防守的應變手段。然而,再怎麼周詳的防禦設計,都有被突破的機會。圖/wiki

戒備森嚴,多重防禦的細菌免疫

由這些研究我們可以觀察到,細菌儘管是只有一顆細胞的簡單生物,也配備多重免疫系統,抵抗各種入侵者。以極為成功的霍亂 E1 Tor 品系來說,它配備 R/M、Zorya、DdmDE 三款防禦病毒的機制,以及 DdmABC、DdmDE 兩套排擠質體的手法,能夠全方位對抗試圖入侵的病毒和質體。

霍亂弧菌之外的許多細菌,又配備記錄入侵者遺傳訊息的 CRISPR 系統,精準識別目標並且攻擊,類似人類的後天免疫。CRISPR 此一特質,使它變成智人的基因改造工具。

而類似先天免疫,無差別切割入侵者的 R/M 系統,其各種限制酶(restriction enzyme),早已從 1970 年代起成為常見的基因改造工具,可謂分子生物學實驗的元老。

新發現霍亂的 DdmABC、DdmDE 免疫系統,除了增加學術知識,也有應用潛力。探索細菌、質體、病毒間的大亂鬥,不只能認識更多免疫與演化,也可能找到對付細菌的新招,還有機會啟發分子生物學的新工具。

延伸閱讀

參考資料

  1. Jaskólska, M., Adams, D. W., & Blokesch, M. (2022). Two defence systems eliminate plasmids from seventh pandemic Vibrio cholerae. Nature, 1-7.
  2. Cholera-causing bacteria have defences that degrade plasmid invaders
  3. Kuzmenko, A., Oguienko, A., Esyunina, D., Yudin, D., Petrova, M., Kudinova, A., … & Kulbachinskiy, A. (2020). DNA targeting and interference by a bacterial Argonaute nuclease. Nature, 587(7835), 632-637.

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁


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寒波_96
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生命科學碩士、文學與電影愛好者、戳樂黨員,主要興趣為演化,希望把好東西介紹給大家。部落格《盲眼的尼安德塔石器匠》、同名粉絲團《盲眼的尼安德塔石器匠》。