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動物中也有「左撇子」

科學松鼠會_96
・2012/10/26 ・2339字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 522 ・七年級

左撇子,別自卑!

你是左撇子嗎?如果答案肯定,你就屬於在人群中只佔十分之一的少數派。在學習、生活中,也許你曾遭遇過一些尷尬和痛苦,比如,吃飯的時候怕和你的筷 子打架,誰都不願意挨著你坐。比如,從左至右的書寫過程中,手指會蹭花剛剛寫下的字。再比如,手工課上用剪刀會讓你的左手痠疼……。

不僅如此,在曾經愚昧的社會時期,左撇子還因為是少數派而常常遭受歧視,甚至在今天的英文中,還有「Sb. has two left feet」(某人有雙蠢笨的腳)這樣蔑視左撇子的俚語,而right(右)則代表「正確、可以、權力」等等積極的含義。 隨著社會的開明程度不斷提高,左撇子們的境遇變得越來越好,甚至在某些領域還獨佔鰲頭。比如,在體育競賽中,左撇子的擊劍手、棒球投球手、拳擊手,相比於 同實力右撇子選手,則更容易獲得勝利。再來看一個事實,在美國的倒數前7任總統中,有4位都是左撇子——福特、老布什、克林頓和奧巴馬(圖1)。左撇子並非生理缺陷,而是正常的遺傳現象,科學家稱它為「偏側優勢」。

【圖1:美國的左撇子總統們】

動物世界中的左撇子

動物世界中也有偏側優勢的現象嗎?有,沒準你家的貓咪就是常喜歡用左前爪的左撇子呢。來自英國的研究人員以42只家貓為研究對象,讓它們完成一項複 雜的取食任務——從一個窄口罐子中取出金槍魚肉(圖2)。結果發現,在十幾次的取食測試中,21只母貓有20只都使用右爪。而21只公貓中有20只習慣用 左爪……研究人員說,家貓對左右爪的使用偏好只有在完成一些較複雜的任務時才十分明顯。這就好比對人來說,打開一扇門用左右手都可以輕鬆搞定,但涉及用筷 子或寫字這樣的複雜行為時,就開始體現出左手或右手使用偏好。用你家裡的貓咪驗證一下這個實驗吧?當然,前提是你家的咪咪沒有結紮。

credit: CC by Martijn Nijenhuis@flickr

【圖2:貓咪的偏側優勢 】

按照上面的實驗結論,貓咪們是「男左女右」的堅定執行者,寵物狗們則沒有這麼統一。澳大利亞悉尼大學獸醫學院的保羅·麥克里維(Paul McGreevy)博士領導的研究小組在對270只種類不同的狗進行長期觀測後發現,15%的狗是右撇子,15%的狗則是「左撇子」,剩下70%的狗沒有明顯的使用偏好。麥克里維認為,左撇子或右撇子的狗更容易被訓練成為適合特定工作的狗,比如導盲犬或警犬。那些對左爪或右爪缺乏使用偏好的狗更容易對聲音 產生恐懼。他說:「如果一隻狗被打雷聲或鞭炮聲嚇得半死,顯然它不適合做緝毒犬或導盲犬。」推廣麥克里維博士的方法,可以幫助人們在訓練特種狗(圖3)和 挑選優秀的寵物狗時,節約大量的時間和金錢。

【圖3:有偏側優勢的狗有出色的表現】

如何判斷你家的寵物狗是「左撇子」還是「右撇子」?並不是一件容易的事情。麥克里維和他的研究小組準備了一種圓筒狀的容器,裡面盛好狗食。接受測驗的狗要 吃容器裡的食物,就必須用一隻爪子按住容器,使之靜止不動。每隻狗接受100次這樣的測驗,然後研究人員根據這100次內這隻狗使用左爪和右爪的偏好,判 斷這隻狗是「左撇子」還是「右撇子」。有時候,僅判斷一隻狗的偏側性就需要花費4小時左右時間。如果你的時間充裕,不妨在家中試試看? 家裡養的寵物鸚鵡的同學們!如何來檢測你家的鸚鵡是哪側優勢呢?可以準備一些水果給它,看它最經常用哪只爪子來抓。科學家們的研究指出,大部分鸚鵡都是左 撇子(圖4)。

【圖4:大部分鸚鵡是左撇子】

想一想,在田徑場上跑步時,你喜歡逆時針還是順時針跑?大部分人及正規的競賽都選擇逆時針方向奔跑,這是因為我們人類的心臟在身體的左側,相對右側更沉, 逆時針繞圈更穩定。因此,右腿比左腿邁的步子更大的「左腿主導馬」(左撇子馬),因左拐時更具優勢而更受到騎手們的青睞。有些馴馬者還會採用遮住馬的左 眼,鼓勵馬兒更大幅度地去邁右腿的方式來調整那些「右腿主導馬」(右撇子馬),以便它們能更好地競賽。 軟體動物蝸牛,好像沒有明顯的肢體來表決自己對於左還是右更青睞,但通過它們硬殼上的清晰螺紋,科學家發現,在已知的70000種蝸牛中只有大約10%是 左旋的(左撇子),右旋的(右撇子)佔了絕大多數(圖5)。

 【圖5:大部分軟體動物的殼是右旋的。圖片出處

2009年一篇來自著名科學期刊Nature的文章指出,決定蝸牛的殼左右旋轉的是一個名叫Nodal的基因。該基因在蝸牛受精卵分裂成4個細胞時開始起作用,如果將這個基因掩蓋住,不讓它作用,蝸牛的殼的螺旋現象就消失了。

【圖6:a,e為對照;b,c,d,f,g,不同程度地掩蓋了Nodal基因,正常情況下產生的螺旋消失了。圖片出處

結語

其實,在動物世界中,無論是哺乳動物、鳥類、魚類還是無脊椎動物,這樣的偏側優勢現象到處都是。它的成因,是演化長河中,和多變的環境不斷相互適應的過程中,變得日趨複雜的神經系統。

參考資料

  1. 美國總統中的左撇子們(NYT)
  2. 貓咪的性激素決定左右撇(英國貝爾法斯特女王大學一個研究小組在2009年8月第78期《動物行為學》雜誌上報告)
  3. 狗狗左撇子
  4. 鸚鵡大多數是左撇子:(1)Zeigler, H. Phillip & Hans-Joachim Bischof, eds. Vision, Brain, and Behavior in Birds. Cambridge, MA: MIT Press, 1993. 239. (2)Parrots prefer ‘left handedness’
  5. 蝸牛的殼

轉載自科學松鼠會|作者:段玉

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科學松鼠會_96
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科學松鼠會是中國一個致力於在大眾文化層面傳播科學的非營利機構,成立於2008年4月。松鼠會匯聚了當代最優秀的一批華語青年科學傳播者,旨在「剝開科學的堅果,幫助人們領略科學之美妙」。願景:讓科學流行起來;價值觀:嚴謹有容,獨立客觀


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發炎性腸道疾病的獵奇療法:來一杯「鉤蟲卵」吧!——《我們為什麼還沒有死掉?》

麥田出版_96
・2021/10/24 ・2290字 ・閱讀時間約 4 分鐘

• 作者/伊丹.班—巴拉克
• 譯者/傅賀

上一節,我提到了犬蛔蟲,我好不容易才忍住沒有提另外一種寄生蟲:蠕蟲。這類寄生蟲成員眾多,個個都是入侵或躲避免疫系統的行家,牠們有許多花招可以幫助牠們在人體內存活下來、繁榮昌盛。牠們之所以需要這些花招,是因為作為寄生蟲,牠們的個頭太大了,免疫系統不可能看不到牠們。即使是較小的蠕蟲物種,也有幾公釐長,跟病毒或細菌比起來,可謂龐然大物。

蠕蟲感染者的腸道 X 光照片,圖中黑線都是蠕蟲。圖/WIKIPEDIA by Secretariat

在世界上許多較貧窮的地區,由於衛生條件較差,蠕蟲帶來了無盡的痛苦:據統計,世界上約四分之一的人口感染了某種類型的蠕蟲。衛生機構正在嘗試使用預防、清潔的手段和抗蟲藥物來緩解疫情。與此同時,在已開發國家,人們已經成功消滅了蠕蟲疾病。

也許有點過於成功。

免疫反應有幾種不同的形式。我們理解得最透徹的兩種是 Th1 和 Th2(Th 代表輔助 T 細胞,這是一種重要的 T 細胞)。它們的細節比較複雜,但大體畫面是這樣的:這兩種反應處理的是不同類型的感染——Th1 類型的輔助 T 細胞會向吞噬細胞和胞毒 T 細胞發出啟動訊號。聽到「集結號」之後,這些細胞會追蹤並摧毀任何被病毒或特定細菌感染的人類細胞。與此相反,Th2 反應是直接攻擊那些尚未入侵人體的病原體,Th2 細胞會啟動一種叫作嗜酸性球(eosinophils)的免疫細胞,來殺死蠕蟲。只要一種 Th 反應上調,另外一種就會下調。這種機制是合理的,因為這樣可以節約身體的資源,並降低免疫反應的副作用。

TH2 細胞(左)正在被 B 細胞(右)活化。圖/WIKIPEDIA

蠕蟲激發的正是 Th2 反應。有人因此認為,此消彼長,在那些蠕蟲病發病率較高的國家,過敏反應( Th1)的概率恰恰因此更低。(在過去幾十年裡,已開發國家裡出現過敏反應的人越來越多)。流行病調查顯示:蠕蟲越是肆虐,過敏反應就越少。

蠕蟲採取的各種躲避和反擊策略,以及牠們的存在本身,都會對免疫系統產生影響。一個效果就是牠們會抑制發炎反應——要知道,世界上有許多人巴不得他們的發炎反應受到一點抑制呢。

因此,許多患有慢性自體免疫疾病(比如,發炎性腸道疾病)的人現在正在接受蠕蟲療法(用的是鉤蟲),針對其他發炎疾病的臨床治療也正在測試。

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鉤蟲, 被用在慢性自體免疫疾病的蠕蟲療法 。圖/WIKIPEDIA

這聽起來有點怪誕:有人竟希望——不,堅持要——被寄生蟲感染。他們向醫生求助,醫生給他們的藥是一小杯鉤蟲卵,然後他們就喝下去了。在他們的胃裡,這些卵會孵化,幼蟲會爬出來。然後,不知怎的,患者就感覺好多了。當然,鉤蟲不會存活很久(醫生選擇的物種並不會在人體腸道內存活很久,否則就會有新的麻煩了),因此,過一段時間,患者又要接受新一輪的感染,以維持免疫系統的平衡。

當然,如果我們可以不用蟲子(比如使用其中的有效成分,類似某種「鉤蟲萃取物」的藥物)就可以治療疾病,那就更好了。但是,目前還沒人知道到底哪些成分重要——而且似乎要見效,必須要用活的蠕蟲。

為了解釋關於蠕蟲的這個情況,研究人員提出了「老朋友假說」(old-friends hypothesis),這是「衛生假說」的一個改良版。你也許聽說過「衛生假說」,它已經流傳了很長一段時間,但直到一九八九年才由大衛.斯特拉昌(David Strachan)正式提出。他進行的流行病學調查顯示,那些在農場裡或田野邊上長大的孩子要比那些在城市裡長大的同齡人更少患上過敏。從此之後,「衛生假說」就被用於描述許多不同的觀念,其中一些得到了研究支持,而另一些則沒有。

總的來說,老朋友假說的大意是,人類的免疫系統是在一個充滿微生物的世界裡發育的,我們經常要跟許許多多的微生物打交道。我們已經看到了免疫系統跟腸道微生物的密切聯繫,但是這樣的親密關係也可能會擴展到病原體。免疫系統已經對一定程度的接觸和較量習以為常了。現代西方社會,是人類有史以來最愛清潔、刷洗、消毒的階段,我們受感染的機會大大減少——但這破壞了免疫系統的平衡。我們的免疫系統習慣了跟某些病原體對抗,一旦沒有了對手,它就會工作失常。因此,嬰兒和小朋友也許最好要接觸一點髒東西。

現代社會,是人類有史以來最愛清潔及消毒的階段,我們受感染的機會大大減少,但這破壞了免疫系統的平衡。圖/Pixabay

顯然,你不希望你的孩子臉上有霍亂弧菌,雖然研究人員在二○○○年發現結核病對預防氣喘有幫助,但這並不意味著你要讓孩子染上結核。但是「髒東西」裡含有許多常見病原菌的減毒突變株(不再那麼有害),這可能對孩子的身體有益。沒有它們,孩子日後也許更容易患上免疫疾病——比如過敏和自體免疫病。

問題是,要多乾淨才算乾淨,要多髒才算髒呢?抱歉,我真的不知道答案。

——本文摘自《我們為什麼還沒有死掉?》,2020 年 9 月,麥田

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麥田出版_96
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1992,麥田裡播下了種籽…… 耕耘多年,麥田在摸索中成長,然後努力使自己成為一個以人文精神為主軸的出版體。從第一本文學小說到人文、歷史、軍事、生活。麥田繼續生存、繼續成長,希圖得到眾多讀者對麥田出版的堅持認同,並成為讀者閱讀生活裡的一個重要部分。
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