寶貝兒，你看哪兒呢?

國小高年級科普文，素養閱讀就從今天就開始!!

本文由 新萃 Nutri Source 委託，泛科學企劃執行。

你有發現家裡的狗狗經常舔自己四肢，或是身上出現不明紅疹？當心這可能是過敏反應。寵物和人類一樣，也會有過敏反應，過敏可依照「來源」分為三種：吸入性過敏、接觸性過敏和食物性過敏。

不管是哪一種過敏反應，在人的身上都比較容易發現和排除。但狗狗的過敏卻很難處理，如果是接觸性或吸入性過敏，即使你把家裡打掃得很乾淨，還是無法排除帶狗出去散步時可能接觸到的環境過敏原。因此，對飼主來說，最容易控制的是食物性過敏。

食物性過敏是怎麼發生的呢？其實，「食物過敏」這個詞並不太準確。正確的臨床醫學用詞是「食物不良反應」（Adverse Food Reaction, 簡稱AFR）（Jackson, H. , 2009），指的是吃下食物後身體產生各種不良反應。並進一步分為食物過敏（Food Allergy）和食物不耐受（Food Intolerances）兩種。

如果你看過動漫作品《工作細胞》，你就會知道過敏其實只是免疫系統對特定成分產生的過度反應，因此全名為「過分敏感」；而食物不耐受則並非免疫性反應，而是消化系統無法代謝或對該生物體有毒，例如狗不能吃洋蔥或巧克力，否則會致死等等。

由於寵物沒有選擇權，只能吃飼主提供的食物，如果飼料中恰好有會造成牠 AFR 的成分，就可能產生各種症狀。除了腸胃發炎和拉肚子外，最明顯的外在症狀就是皮膚問題，包括搔癢、脫毛和紅疹等。後者容易被誤判為皮膚性疾病，讓許多飼主狂跑獸醫院的同時，獸醫也難以對症下藥。

雖然曾有研究透過讓醫師用血液或唾液是否檢測出 IgE 抗體來判斷狗是否過敏（Ermel, R et al.,1997），但最新的研究卻發現，無論使用無論血清的 IgE 抗原或是唾液裡的 IgM 或 IgA 抗原都無法有效檢測出狗狗的過敏來源（Udraite Vovk Let al., 2019 & Lam ATH et al., 2019），甚至會造成偽陽性誤判。因此，目前學界公認唯一能識別食物過敏原的方法就是「食物排除法」（Food Elimination Method）。

食物排除法的原理相當簡單粗暴，類似我們過去在學校做的實驗一樣，抓出「控制組與對照組」。首先，將狗狗的食物換成牠沒吃過、單一來源且易消化的高蛋白質或水解蛋白質；同時嚴格限制牠對其他食物接觸，包括其他人餵食或路上亂吃等可能性都要注意，此為「對照組」，如此持續 8～12 週，觀察皮膚是否有改善。如果確實有改善，那就證明了確實是 AFR 而非皮膚病。

下一步我們可以進行「食物挑戰」，在每餐食物中逐一嘗試可能的過敏原（例如常見的牛肉、雞蛋等），有如「控制組」，等到症狀又出現，就可以確認哪種食物成分是過敏原，未來就可以在飼料中排除，讓狗狗健康快樂地成長。

這個方法需要飼主的大力配合和耐心紀錄，不僅要在漫長的試驗期，更需要在控制期一一排除所有不可能之後，才能找到答案。而其中最困難的部分，也是實驗的基礎可能是第一步：「提供狗狗牠從未吃過，且肉品單一的蛋白質」，這點對多數飼主來說幾乎是不可能的任務，因為大部分的寵物飼料成分都很複雜。不要說狗狗了，搞不好你連自己沒吃過什麼恐怕都不知道。

那該怎麼進行食物排除法呢？別擔心，沒有找不到的肉品，只有勇敢的狗狗。市面上已經有了針對過敏狗狗的低敏飼料，新萃推出了一系列低敏肉，包含單一肉種的袋鼠肉、鹿肉以及野豬等相比牛豬羊等較不容易取得的肉類，是進行食物排除法第一步測試的首選。

此外，新萃牌無論哪種飼料都有美國專利 Good 4 Life® 奧特奇專利保健元素，能促進飼料中的營養都被狗狗完整吸收。不僅過敏的狗狗能吃，有消化不良症的狗狗也適用。

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參考資料

1. Thus for the purpose of this discussion, although the term food allergy is used throughout, it should be recognized that this term is a presumptive clinical diagnosis and adverse food reaction is a more accurate term for these canine cases. – Consensus
2. Jackson, H. (2009). Food allergy in dogs – clinical signs and diagnosis.. Companion Animal Practice.
3. Assessment of the clinical accuracy of serum and saliva assays for identification of adverse food reaction in dogs without clinical signs of disease – PubMed (nih.gov)
4. Lam ATH, Johnson LN, Heinze CR. Assessment of the clinical accuracy of serum and saliva assays for identification of adverse food reaction in dogs without clinical signs of disease. J Am Vet Med Assoc. 2019 Oct 1;255(7):812-816. doi: 10.2460/javma.255.7.812. PMID: 31517577.
5. Direct mucosal challenge with food extracts confirmed the clinical and immunologic evidence of food allergy in these immunized dogs and suggests the usefulness of the atopic dog as a model for food allergy. – Consensus
6. Ermel, R., Kock, M., Griffey, S., Reinhart, G., & Frick, O. (1997). The atopic dog: a model for food allergy.. Laboratory animal science.
7. https://www.moreson.com.tw/moreson/blog-detail/furkid-knowledge/pet-knowledge/dog-food-allergen-TOP10/
8. 狗狗因為食物過敏而搔癢不舒服，為什麼做「過敏原檢測」沒什麼用？
9. 【獸醫診間小教室】狗狗皮膚搔癢難改善？小心食物過敏！ – 汪喵星球 (dogcatstar.com)
10. 寵物知識+／毛孩對什麼食物過敏？獸醫：驗血完全不準！診斷法只有一個 | 動物星球 | 生活 | 聯合新聞網 (udn.com)
11. Is there a gold-standard test for adverse food reactions? – Veterinary Practice News

雖然今年才過一半，但如果要討論今年最熱門的「狗發現」，莫過於英國樸茨茅斯大學 Juliane Kaminski 所發表的論文了──「小狗眼神」的確存在。

Juliane Kaminski 透過解剖發現，在狗的眼睛周圍比狼多出了兩條肌肉，使得狗狗可以使出超級無辜的小狗眼神，讓人母愛大爆發。不過 Juliane Kaminski 好端端的，沒事去切什麼狗呢？這一搞不好可是會暴動的呀！

牠的表情，只為吸引你注意

故事還要從 2017 年說起，那一年 Juliane Kaminski在《科學報告（Scientific Reports）上發表的論文中，發現了狗狗超級會看人臉色。

Juliane Kaminski 在這篇論文中，以研究員面向或背向狗狗、手上有無拿食物等條件，觀察狗狗對不同動作的實驗者有什麼反應？在統計了 24 隻狗狗後發現，狗狗對於研究員的注意力程度（attentional state）極度敏感，當研究員面向狗狗的時候，狗狗的臉部表情相當積極表現，遠比其他實驗條件下豐富──尤其是「挑眉」（inner eyebrow raise）與「吐舌頭」的表情更是明顯。

過去人們總認為，動物臉部的表情不僅呆板，還不由自主的反映著心中情緒，並不會用於主動溝通上──但是近年來我們早在大猩猩（Gorilla gorilla gorilla）身上發現，牠們也會如同人類一般會利用臉部表情進行溝通；另一個例子更跨到了馬來熊（Helarctos malayanus）身上，同樣是來自樸茨茅斯大學大學的Derry Taylor團隊，也在今年三月的《科學報告》（Scientific Reports）上，發表了他們在婆羅洲馬來熊保育中心（Bornean Sun Bear Conservation Centre）的研究：馬來熊會精準的互相模仿玩伴表情。

顯然生物學一再告訴我們，事情沒有那麼簡單。

Juliane Kaminski 在 2017 年的這篇研究裡也強調，統計顯示研究員手上有沒有拿食物並沒有影響，這打破了過去人們認為狗狗的積極表現是出自於食慾的誘惑，真正有影響的是眼神的接觸。

確認過眼神，催產素上升

而人犬之間的眼神凝視重要性，早在 2015 年由日本麻布大學的菊水建史發表過論文證實。

菊水建史的研究指出，當飼主與寵物犬凝視的時候，彼此體內的催產素濃度都會上升。催產素何許物也？催產素是由下視丘分泌，影響情感的一重要激素，舉凡分娩、性行為、情侶熱戀、母子溫情、同伴信任、同儕關係等，都受到催產素濃度影響。甚至有人給它一個別名──愛的荷爾蒙。

菊水建史請來 30 位犬飼主與 11 位狼飼主，並測量飼主與寵物尿液中催產素的濃度。接著，請飼主與寵物（狼或狗）互動三十分鐘，研究者在旁記錄飼主與寵物間的凝視、說話與碰觸等動作，並在活動結束後再次測量催產素的濃度。

結果發現，唯有凝視的時間長短，足以解釋催產素在互動前後的濃度變化──凝視的時間越長，彼此體內的催產素濃度就越高。當狗狗與飼主互動後，體內的催產素濃度約上升了 130%，而飼主體內的催產素濃度更是一舉上升了 300%；至於狼與飼主的組別呢？狼根本不太愛瞧著飼主，數據也就毫不顯著啦。

就像個小孩，獲得了寵愛

不過為什麼與狗狗眼睛對望，會讓我們分泌催產素，感到一陣幸福呢？或許我們可以從 Bridget M. Waller 在 2013 年發表在《公共科學圖書館：綜合》（PLoS one）的文章尋找答案。此發表中指出，幼態成熟（paedomorphism）或許是諸多狗之所以馴化的假說中，最引人注目的一個。

所謂幼態成熟，指的是某些物種在發育成熟過程中，保留了幼年期的身體特徵。舉例來說，人類的身體四肢相較於其他靈長類動物發育要緩慢，使得人類維持了「幼年靈長類」的頭身比例；而以水族市場上很熟悉的六角恐龍（墨西哥鈍口螈 Ambystoma mexicanum）來說，其他種類蠑螈的成熟過程會將幼年期的外鰓吸收退化、改為以肺部與皮膚呼吸，但六角恐龍達到性成熟時仍保留了幼體特徵的外鰓。

而關於狗的馴化由來，有一個假說是這麼說的──狗其實就是幼態成熟的狼。相較於狼種，狗在馴化過程中，不論是短縮的鼻吻、較寬的頭蓋骨（cranium）、甚至是搖尾巴的行為，在野生的狼身上都較常出現在幼狼時期，不過狗卻將這些特徵延伸到了成犬階段。

這麼做有什麼好處呢？還真有。由於較短的鼻吻、較寬的頭蓋骨、挑眉所帶來的放大眼睛效果，都與人類嬰兒的型態不謀而合。這類似的臉部組成，激發了史上第一位狗奴才的母愛，也翻開了人犬互動的第一頁。

Bridget M. Waller在論文中從收容所拍攝了 29 隻狗與人類的互動，在實驗中研究員走入籠中狗狗所在的房間，在站籠子前伸出一隻手，並拍攝下 2 分鐘的影片。針對每段影片，研究人員分析狗狗的臉部表情、搖尾巴持續時間、在籠中靠近眼前人類的時間長短──以及狗狗最終在被領養前，在收容所待了多久。

結果出爐，根據統計所得數學公式，如果狗狗在兩分鐘內做了 5 次挑眉的動作，牠們在收容所平均停留的時間為 49.83 天；而如果狗狗在兩分鐘內做了 10 次挑眉動作，時間則縮短為 34.88 天；當次數來到 15 次時，時間則落在 28.31 天內──雖然隨著次數增加也浮現了邊際效應，不過顯然，豐富的臉部表情有助於狗狗博得人類歡心！

出乎意料的是，原本認為代表友善的「搖尾巴」，卻與停留在收容所的時間長短沒有什麼相關，這也再度佐證了「挑眉」是一項多麼強大的人擇壓力。

大眼睛挑眉頭，狗狗這樣賣萌

在理解「賣萌」是多麼有效的招數之後，科學家可就好奇起來，既然狼、犬之間在表情上差異如此顯著，那麼是否有著紮實的生理證據呢？別急，這不是「切」回主題了嗎？

Juliane Kaminski 在 2019 的論文中解剖了 4 狼 6 犬（個別是米克斯、拉不拉多獵犬、尋血獵犬、西伯利亞哈士奇、吉娃娃與德國牧羊犬），發現所有狗狗在眼睛內緣上方，都有一條發達的「內側提眼角肌」（levator anguli oculi medialis muscle, LAOM），正是這條肌肉讓狗狗得以在眼睛上方擠出一條，彷彿隱藏在皮毛之下的內眉毛（inner eyebrow）；而狼在相同的生理位置上，卻只有稀疏薄弱的一些肌纖維，以及大量的結締組織而已，根本無法利用這些組織「進行一個挑眉的動作」。

無獨有偶，狗狗在眼睛外側還有一條眼外拉伸肌（retractor anguli oculi lateralis muscle, RAOL），雖然這條肌肉是狼、犬皆有，不過在狗身上可要發達多了。藉由這條肌肉，狗狗可以進一步將周圍肌膚往外拉，這一睜眼睛可又更大了。

不過弔詭的是，這條 RAOL 唯獨在哈士奇身上不見，雖然 Juliane Kaminski 認為，這是因為哈士奇是較為古老的犬種之故，不過可別忘了──在遺傳分析上並沒有哪一種狗的親緣關係，比起其他種狗更接近狼。

這是因為狗並不是直接由我們今天在野外看到的狼演化而來，而是在約三萬三千年前，某一種狗與狼的共同祖先，分出幾支有些相異的後代。這些後代一支逐鹿山野，成了今天我們所看到的狼；另一支則跟隨人類的腳步，逐漸被馴化成了狗。

這就好比與兄弟各自成家立業，但各自小孩去討論誰與叔叔比較像並沒有意義，因為「姪子們與叔叔的距離」都是相同的。回到狼、犬身上，我們也只能說「某一種狗保留了與狼最多的共同祖先特徵」，並無法宣稱哪一種狗在親緣關係的演化時序上，更接近狼一些。

依據中國昆明動物研究所王國棟2015年發表在《細胞研究》（Cell Research）的研究所示，東南亞的鬆獅犬、秋田犬與沙皮狗等品種，是目前與狼最接近的基礎種群。

如果從這個結果反觀 Juliane Kaminski 的研究，就顯得 Juliane Kaminski 所採取的六種品種狗有些不足──是否缺乏RAOL的情況只在哈士奇身上？同為雪橇犬的阿拉斯加雪橇犬（Alaskan Malamute）、薩摩耶犬（Samoyed）是否也需要檢視？更加古老的東南亞犬種需要納入考量嗎？

進一步思考，哈士奇是從未演化出 RAOL？還是在後來的培育過程中丟失了？人們當初在培育哈士奇的時候，主要以「工作犬」導向選拔，那麼對於眼睛的人擇壓力還強烈嗎？大眼睛對於在雪地奔跑是有助益的特徵嗎？或許我們需要的證據還遠遠不夠。

回到 Juliane Kaminski 論文的下半場，研究團隊另外觀察了 9 匹狼、27 隻狗與人類的互動。研究員同樣以 2 分鐘的影像拍攝，在籠中的狼與狗對眼前的人類有何反應？結果並不意外，狗做出挑眉動作的強度與頻率，要遠遠高過於狼。

至此故事也大約有個輪廓了，Juliane Kaminski 的團隊認為，狗將眼角拉起的舉動：

• 一來可以放大眼球在臉部的比例，形成猶如人類嬰兒的臉部組合，誘發人類產生照顧欲望（nurturing response）；
• 二來提高內側眉毛的臉部動作，也恰如人們悲傷時的表情，更進一步激起了人們的憐憫；

而拉開眼球週邊肌肉，露出更多眼白，則又如視覺合作假說（cooperative eye hypothesis）所說──人們在溝通時因看見對方眼神所向、獲知對方意圖，因而博得信任感。是以我們回望演化之路，似乎暫時有了這麼一個答案：

狗狗遠祖在肌肉上的突變，無意間取得了人類好感，不僅興起照顧慾望，也引發了對這個物種的偏愛。

不過，貓呢？或許跟寄生蟲有關吧。

參考資料

• Kaminski, J., Hynds, J., Morris, P., & Waller, B. M. (2017). Human attention affects facial expressions in domestic dogs. Scientific reports, 7(1), 12914.
• Nagasawa, M., Mitsui, S., En, S., Ohtani, N., Ohta, M., Sakuma, Y., … & Kikusui, T. (2015). Oxytocin-gaze positive loop and the coevolution of human-dog bonds. Science, 348(6232), 333-336.
• Waller, B. M., Peirce, K., Caeiro, C. C., Scheider, L., Burrows, A. M., McCune, S., & Kaminski, J. (2013). Paedomorphic facial expressions give dogs a selective advantage. PLoS one, 8(12), e82686.
• Wang, G. D., Zhai, W., Yang, H. C., Wang, L., Zhong, L., Liu, Y. H., … & Irwin, D. M. (2016). Out of southern East Asia: the natural history of domestic dogs across the world. Cell research, 26(1), 21.

國小高年級科普文，素養閱讀就從今天就開始!!

每次看到毛小孩水汪汪的眼神，你的心是不是都被融化了呢？那種不需要語言就可以傳遞的情感連結常常讓人感動地無以復加，不過啊，各位大大以後可以稍微冷靜一點了，因為其實隔壁棚的山羊也可以做到這件事（？）

是不是好夥伴？看牠的眼睛就知道

《小王子》的狐狸曾經說過，馴養便是建立關係，而如果用更精確一點的說法解釋，我們可以將馴養定義為：動物或植物族群逐漸受人類利用與掌控的過程。[1]

「假如你馴養我，我們就彼此互相需要。你對於我將是世界上唯一的，我對於你也將是世界上唯一的……」──聖修伯里《小王子》

在馴養的過程中，動物的認知和行為都會因此改變，其中，最為人所知的例子便是狗（Canis lupus familiaris）與狼（Canis lupus）的不同。雖然兩者同屬犬科動物，但只有狗兒會使用指示性和意圖性的方式與人類溝通，這是因為在馴化的過程中，犬科動物的大腦已有所改變，讓牠們擁有了這種能力。

不過，我們要怎麼確認這種溝通的能力呢？科學家嘗試運用「無解之題」（unsolvable problem）來作為測試的依據，實驗讓狗面臨自己無法解決的問題，並觀察牠們是否會嘗試與人類進行溝通。

那麼，除了狗以外的動物呢？科學家經過許多實驗發現：人們較熟悉的伴侶動物（指以陪伴為目的被飼養的動物）裡頭，狗和馬都會透過眼神和人類進行溝通以尋求協助。研究人員觀察到狗與幼兒都會察覺實驗者的注意力方向，並在面對無解之題時增加眼神接觸。而「察覺人類注意力」的這項技能，馬兒做起來也是得心應手，不過，可不是所有伴侶動物都喜歡跟人類用眼神溝通，像喵星人就不喜歡眼神接觸，這與牠們傲嬌屬性的角色設定可說是不謀而合。

山羊大大也會看人嗎？

從前的動物溝通實驗常常將對象鎖定在伴侶動物，那麼，被 養肥了下酒的 雞鴨魚豬牛等等食用動物呢？

為了解開謎底，科學家特別針對山羊進行實驗。實驗在「山羊樂園」（Buttercups Sanctuary for Goats）進行，總共找了 34 隻成年羊（17 隻雌羊、17 隻閹公羊），樂園裡的這些山羊與人類之間經歷過許多正向的互動；在實驗之前，樂園裡的員工和志工都會固定照顧山羊，牠們也可以自由取得自己想要的食物。

在正式實驗之前，山羊們先歷經了「取食練習」：在練習場地的正中央，有一塊稍高於其他部分的木板，而兩名參與實驗的人員則會分別站木板旁邊（實驗員 A ）以及距離木板 250 公分處 （實驗員 B）。實驗員 A 將食物放在木板上，並用塑膠盒蓋住，如果山羊可以在 60 秒內移動或翻倒塑膠盒並取得食物，便算過關。在練習的過程中，有 2 隻雌羊因為沒有達成任務而被排除。

而在第二階段的正式實驗中，科學家進一步將塑膠盒固定在木板上，讓山羊看得到飼料卻吃不到，成為了「無解之題」。實驗將山羊分為兩組（各 16 隻羊），甲組山羊的實驗過程中，實驗員 A 會面對塑膠盒；而乙組山羊的實驗過程中，實驗員 A 則會背對塑膠盒；而實驗員 B 則當作控制變因、始終直直盯著塑膠盒。

你在看我嗎？靠近一點，再靠近一點

在取食練習和正式的實驗中，我們可以發現山羊會根據實驗員 A 的注意方向而調整自己的行為；相對於背對自己的實驗員來說，山羊會比較早看向面對自己的實驗員，注視實驗員的目光也會停留較久。此外，當實驗員 A 面向前方時，山羊會比較快進行視線交替（gaze alternation）且視線交替的頻率也較高；而在面對實驗者 B 的時候，則沒有特別的差異。這個實驗結果從前也曾在幼兒、狗和馬的身上有類似發現。

• 註：視線交替（gaze alternation）指的是視線在人與物品間交替

在實驗中，所有的山羊都有與一位或同時兩位實驗者互動，可能是想要乞求食物。在實驗中，還有另一項有趣的發現，在下方的實驗影片中，我們可以看到：在幾乎沒有肢體接觸的情況下，山羊會在實驗者前 20~40 公尺處短暫停留 2~3 秒，這個有點嬌羞的求救舉動有可能是視線交替後的發展動作，不過，不是每一隻山羊都會有這個舉動，所以此舉背後的意義尚待釐清。

在這個實驗中，山羊展現了與狗或馬相似的行為，顯示出不只有伴侶動物會與人類產生交流或溝通，而這也改變了原本人們對於動物溝通能力的假設；除了伴侶動物之外，或許我們也應該用更全面的視角去檢視馴化對於各種動物的影響，或許我們看待動物的方式也會不再相同。

參考資料：

1. 馴養 維基百科 
2. Christian Nawroth, Jemma M. Brett, Alan G. McElligott, “Goats display audience-dependent human-directed gazing behaviour in a problem-solving task” , Biology Letters, [2016.07.05]  DOI: 10.1098/rsbl.2016.0283
3. Virginia Morell, “Video: These goats stare at men—when they want help“, Science, [2016.07.05]