小老鼠是如何變身“實驗動物(wù)之王”的(de)?

有那麽一種矛盾的(de)小動物(wù),人(rén)類對(duì)它同時(shí)投射了(le)最深刻的(de)愛(ài)與恨。它是十二生肖之首,也(yě)是印度教裏智慧神的(de)使者,它是《黑(hēi)貓警長(cháng)》裏的(de)一隻耳,也(yě)是《貓和(hé)老鼠》裏的(de)Jerry,它是疾病的(de)傳播者,也(yě)是醫學的(de)見證者,它就是小家鼠(Mus musculus)。

這(zhè)種長(cháng)得(de)比古天樂(yuè)還(hái)平平無奇的(de)老鼠,就是小家鼠。圖片:Rama / wiki commons

嚴格來(lái)說,我們平時(shí)所說的(de)“老鼠”是一大(dà)類動物(wù),如果連諸如鼩鼱[qú jīng]、鼯鼠之類讓人(rén)傻傻分(fēn)不清的(de)家夥都算(suàn)進去,那簡直就是個(gè)囊括了(le)半個(gè)哺乳綱的(de)大(dà)雜(zá)燴

不過這(zhè)其中,最“根正苗紅”的(de)還(hái)是咱們今天的(de)主角。小家鼠成年後體長(cháng)不會超過10厘米(不包括尾巴),與另一種常見的(de)老鼠“褐家鼠”(Rattus norvegicus)有著(zhe)明(míng)顯的(de)體型差異,因此也(yě)常被稱爲“小鼠”(褐家鼠則相應的(de)被叫做(zuò)“大(dà)鼠”)。

注意:沒有中鼠!

英文當中的(de)“mouse”一詞,如果沒有特别說明(míng)就是指小鼠,而“rat”則是大(dà)鼠之流。

隻看臉的(de)話(huà)還(hái)真不一定能區(qū)分(fēn)大(dà)鼠和(hé)小鼠,沒有參照(zhào)物(wù),你說這(zhè)些是從大(dà)鼠中選育出的(de)花枝鼠我也(yě)信。(但其實是小鼠啦!)圖片:Polarqueen / wiki commons

在幾乎所有的(de)藝術作品中,小家鼠都是一副膽小怕事的(de)性格,但它有個(gè)保命絕技,就是鑽到狹小的(de)老鼠洞裏。這(zhè)倒是和(hé)現實當中的(de)小家鼠一樣,它們仗著(zhe)體型小巧在人(rén)類社會中無孔不入,即便是在今天,任憑兩腳獸們用(yòng)盡各種高(gāo)科技也(yě)奈何不得(de)。

喵星人(rén):“爲什(shén)麽你會這(zhè)麽熟練啊!”圖片:P. Newell, “The hole book” (1908)

甚至于,它們還(hái)輕易地藏身在人(rén)類的(de)車輛與船舶中,搭乘著(zhe)人(rén)類的(de)交通(tōng)工具擴散到了(le)幾乎全世界,成了(le)世界上分(fēn)布最廣泛的(de)哺乳動物(wù)之一。

從惡魔到天使

在曆史上,小家鼠很少扮演什(shén)麽正面角色。除了(le)偷竊糧食的(de)“原罪”外,包括小家鼠在内的(de)一系列齧齒動物(wù)還(hái)是一系列病原體的(de)傳播者。相比于其它齧齒類,小家鼠傳播的(de)疾病要少得(de)多(duō),這(zhè)主要是因爲寄生它們的(de)跳蚤種類不怎麽咬人(rén)。不過扒在老鼠身上的(de)小吸血鬼可(kě)還(hái)多(duō)得(de)是,比如說小鼠身上的(de)螨蟲可(kě)能會傳播一種叫做(zuò)“立克次氏體痘”的(de)疾病,此外被小鼠尿液污染的(de)食物(wù)也(yě)會攜帶諸如“鈎端螺旋體”之類的(de)病原體。

黑(hēi)死病流行期間的(de)“鳥嘴醫生”:他(tā)們那個(gè)誇張的(de)面具是用(yòng)來(lái)防禦“瘴氣”的(de),當時(shí)的(de)人(rén)還(hái)不知道跳蚤才是傳染途徑。不過傳播黑(hēi)死病的(de)鍋,主要還(hái)該黑(hēi)鼠、大(dà)鼠等其它幾種齧齒類來(lái)背,小鼠在這(zhè)事上基本是無辜滴。圖片:Die Karikatur und Satire in der Medizin: Medico-Kunsthistorische Studie von Professor Dr. Eugen Holländer (1921)

像我這(zhè)個(gè)年齡的(de)人(rén)可(kě)能依然還(hái)會記得(de)小時(shí)候,老鼠被列爲“四害”之一,可(kě)謂“人(rén)人(rén)喊打”。現在雖說不太搞這(zhè)種全民滅鼠運動了(le),但是城(chéng)市裏各個(gè)小區(qū)基本上都能見到用(yòng)來(lái)誘殺老鼠的(de)陷阱與毒藥。

我至今還(hái)記得(de)小時(shí)候因爲發現家裏進了(le)一隻小家鼠,結果搞得(de)一家子都雞飛(fēi)狗跳的(de),誰曾想到,十幾年後的(de)我居然成了(le)一個(gè)天天與小家鼠打交道的(de)科研狗。就像古代的(de)人(rén)可(kě)能也(yě)無法想象,這(zhè)樣一個(gè)簡直一無是處的(de)小動物(wù),在最近幾百年裏居然也(yě)能逆襲——對(duì)今天的(de)小朋友們來(lái)說,小家鼠更多(duō)的(de)以寵物(wù)的(de)身份出現,和(hé)它們的(de)“僞·宿敵”喵星人(rén)一樣。

喵星人(rén):“是我,是我先,明(míng)明(míng)都是我先來(lái)的(de)!”圖片:Niels Hartvig / wiki commons

雖說小家鼠在提供肉奶蛋方面簡直毫無價值可(kě)言,但它作爲寵物(wù)卻是意外的(de)合适,它們好養不挑食,而且仔細看還(hái)挺萌的(de)。飼養小鼠最早可(kě)以上溯到公元前,不過小鼠真正作爲現代意義上的(de)寵物(wù)大(dà)概隻能追溯至16到17世紀了(le)。

一隻不到兩周大(dà)的(de)寵物(wù)小家鼠,其實身體幹淨的(de)話(huà),小家鼠還(hái)是挺萌的(de)。圖片:ShwSie / wiki commons

實驗室制霸之路

成了(le)寵物(wù),那麽距離成爲實驗動物(wù)也(yě)就不遠(yuǎn)了(le)。

著名的(de)生理(lǐ)學家威廉·哈維(William Harvey)早在16世紀就通(tōng)過解剖小鼠研究過血液循環系統。不過其實最早的(de)時(shí)候科學家也(yě)沒什(shén)麽實驗動物(wù)的(de)概念,通(tōng)常就是自己能搞著(zhe)啥動物(wù)就用(yòng)啥動物(wù)。翻開那些年代的(de)學術著作,你會發現實驗室裏的(de)物(wù)種多(duō)樣性真的(de)是很可(kě)以的(de)。就不說摩爾根的(de)果蠅,巴普洛夫的(de)狗了(le),小到螞蟻、蜘蛛,大(dà)到獅子、大(dà)象、大(dà)猩猩,就沒有不被拉來(lái)做(zuò)實驗的(de)。

比如,這(zhè)幅圖裏的(de)實驗動物(wù)就是一隻鹦鹉。圖片:Joseph Wright of Derby – National Gallery, London

就是在這(zhè)樣激烈的(de)競争中(霧),小家鼠作爲實驗動物(wù)脫穎而出了(le)。人(rén)們養著(zhe)養著(zhe)發現,小家鼠這(zhè)貨真的(de)特别适合拿來(lái)做(zuò)實驗,吃(chī)得(de)少,喝得(de)少,不占地,不用(yòng)遛,不拆家。而且小家鼠那曾經讓人(rén)傷透腦(nǎo)筋的(de)特點這(zhè)會兒(ér)也(yě)成了(le)優勢。

它長(cháng)得(de)小,但又不是太小,體型簡直天生就是爲人(rén)的(de)手量身定制的(de)。更關鍵的(de)是,小鼠的(de)繁殖特别快(kuài)。小鼠懷孕隻需19.5天,一窩大(dà)約能生10隻小崽,小崽出生後21天斷奶,四周即可(kě)生育,一般來(lái)說經過八周大(dà)時(shí)就能懷上下(xià)一代小鼠。

都是“英雄媽媽”。圖片:The Jackson Laboratory / jax.org

這(zhè)小鼠不但繁殖天賦高(gāo),而且還(hái)繁殖得(de)很勤。一般來(lái)說,雌鼠有著(zhe)固定的(de)一周左右的(de)發情周期,隻有在發情時(shí)與雄鼠交配才會排卵。然後重點來(lái)了(le),在雌鼠剛剛生育過後會馬上進入一個(gè)“生育後發情期”,這(zhè)個(gè)時(shí)候理(lǐ)論上又能再配、再孕,一批幼崽斷奶後,下(xià)一批立刻就能接上。

隻要操作得(de)當,安排一隻雄鼠和(hé)五隻左右雌鼠“流水(shuǐ)配”,兩邊都不耽誤,如是一年下(xià)來(lái)就能六世同堂,爆出數百萬隻小鼠。正是因爲這(zhè)種驚爲天人(rén)鼠的(de)繁殖力,小家鼠也(yě)是最早建立“近交系”的(de)實驗動物(wù)。

金子般的(de)血脈

啥叫近交系呢(ne),我們知道近親繁殖,就是讓兄弟(dì)姐妹之間生育的(de)後代之間的(de)基因就會比一般的(de)兄弟(dì)姐妹更近一些。如果人(rén)爲地讓動物(wù)連續近親繁殖20代以上,那麽就能産生出基因背景幾乎一模一樣的(de)後代——這(zhè)就是所謂的(de)“近交系”了(le)。

我聽(tīng)說埃及早期的(de)法老家族都實行嚴格的(de)近親婚制,法老隻有和(hé)他(tā)的(de)姐妹才能生育出下(xià)一代法老,就這(zhè)麽下(xià)了(le)十幾代法老居然号稱都沒出過什(shén)麽問題,看來(lái)這(zhè)等神選血脈真是不得(de)了(le)。不過從這(zhè)個(gè)角度來(lái)說,但凡人(rén)們得(de)到手的(de)近交系小鼠家族必定也(yě)是些神選血脈了(le),畢竟絕大(dà)多(duō)數近親繁殖的(de)産物(wù)都會患上極其嚴重的(de)遺傳病,傳著(zhe)傳著(zhe)就傳不下(xià)去了(le)。

在希臘化(huà)的(de)埃及托勒密王朝也(yě)不能免俗:末代法老“埃及豔後”克利奧帕特拉七世隻有4位曾祖和(hé)6位高(gāo)祖,正常人(rén)應該有16位曾祖的(de)。圖片:Lawrence Alma-Tadema (1885)

比如說哈佛大(dà)學Bussey應用(yòng)生物(wù)學研究所曾在1921年大(dà)量培育過近交系小鼠,最終其中隻有一支編号爲C57的(de)近交系成功延續了(le)下(xià)來(lái),于是世界上用(yòng)途最廣泛的(de)小鼠近交系C57BL/6就此誕生。這(zhè)個(gè)品系的(de)小鼠唯一的(de)“遺傳病”隻是掉毛而已,簡直就是鼠中的(de)天潢貴胄了(le)。

掉毛屬性其實和(hé)實驗室很配。

一隻C57BL/6系的(de)小鼠。圖片:Wualex / wiki commons

除此以外,我們還(hái)有DBA、BALB/c、FDB等等許多(duō)小鼠的(de)近交系,它們有的(de)和(hé)C57BL/6一樣身體無甚大(dà)礙,有的(de)則有特别容易得(de)糖尿病之類的(de)遺傳缺陷。

近交系對(duì)于科學研究而言非常重要,因爲其極其微小的(de)個(gè)體差異可(kě)以排除很多(duō)無關變量,但是也(yě)因爲其基因背景過于相似,可(kě)能會整體性地出現諸如對(duì)某一種藥異常敏感之類的(de)狀況,因此在需要考慮個(gè)體差異的(de)實驗當中,也(yě)會用(yòng)到另一類内部基因背景差異較大(dà)的(de)品系,那就是“遠(yuǎn)交系”(封閉群)。

有人(rén)可(kě)能會說,诶,用(yòng)來(lái)做(zuò)實驗的(de)好像都是小白鼠啊,是科學家對(duì)白學有什(shén)麽特别的(de)癖好嗎?

剛剛提到的(de)BALB/c小鼠可(kě)能最接近一般人(rén)對(duì)于實驗動物(wù)的(de)想象。圖片:Aaron Logan

其實,實驗用(yòng)的(de)小鼠真的(de)是五顔六色啥樣的(de)都有,比如說剛才說的(de)C57BL/6就是黑(hēi)色的(de),DBA則是黃(huáng)褐色的(de),除此以外也(yě)有灰色乃至無毛的(de)。當然,的(de)确也(yě)有很多(duō)實驗小鼠品系是白色的(de),比如近交系的(de)FDB、BALB/c,還(hái)有遠(yuǎn)交系的(de)ICR、昆明(míng)白等等。可(kě)能是因爲白色的(de)老鼠在自然界極少見到(畢竟容易被吃(chī)),特别讓人(rén)容易将其與實驗室聯系在一起吧。

實驗動物(wù)之王

但無論如何,小鼠都是當之無愧的(de)實驗動物(wù)之王。

1998年,小鼠被成功克隆,成爲了(le)繼綿羊之後人(rén)類成功克隆的(de)第二種哺乳動物(wù);2002年,小鼠的(de)全基因組得(de)到測序,這(zhè)是繼人(rén)類本身之後第二種被全基因組測序的(de)哺乳動物(wù)……

如今,全世界各大(dà)科研院所中飼養著(zhe)數以億計的(de)小鼠,它們或是作爲藥物(wù)試驗的(de)對(duì)象,成爲新藥進入臨床的(de)敲門磚,或是作爲疾病模型,研究各種疾病的(de)生物(wù)學機制——可(kě)以說,我們每個(gè)人(rén)生命中都有那麽一些時(shí)刻,是靠著(zhe)小家鼠才得(de)以康複的(de)。

肥胖的(de)遺傳學機制也(yě)在研究中。圖片:Human Genome wall for SC99

無論小家鼠願不願意,它們都已經很深刻地和(hé)人(rén)類捆綁在一起了(le)。它們是下(xià)水(shuǐ)道裏令人(rén)厭惡的(de)伴生動物(wù),卻又能在寵物(wù)市場(chǎng)上萌化(huà)衆人(rén);它們讓人(rén)們無比恐懼而憎恨,但又明(míng)明(míng)是與人(rén)類最“親近”的(de)動物(wù)之一,并随著(zhe)人(rén)類一起散布到了(le)全世界;它們帶來(lái)的(de)傳染病曾奪取無數人(rén)的(de)性命,但利用(yòng)它們研發的(de)藥物(wù)和(hé)療法又拯救了(le)更多(duō)生命……

從這(zhè)個(gè)角度來(lái)說,小家鼠可(kě)真是最糾結的(de)矛盾集合體啊。

注:本文是物(wù)種日曆第5年第47篇文章(zhāng),來(lái)自物(wù)種日曆作者@鬼谷藏龍。

标簽:實驗動物(wù)實驗鼠 上一篇: 下(xià)一篇:

您好!請登錄

點擊取消回複
    展開更多(duō)

    loading...