《葫蘆娃》里竟然還能看出生命科學(xué)

"爺爺！爺爺！"

都不必提到七色葫蘆，或者蛇精、蝎子精，光這兩嗓子“爺爺”，大家腦子里應(yīng)該就能有不少畫面。但當(dāng)我們用生命科學(xué)的視角再重看《葫蘆娃》，卻發(fā)現(xiàn)了不少被忽略的劇情，以及各種人物形象和劇情背后的生物趣事。

穿山甲：我？挖穿葫蘆山？

在葫蘆娃故事的開頭，穿山甲一不小心挖穿了葫蘆山，進而放跑了蛇精的情節(jié)確實讓人摸不著頭腦：但還有一個更加“神奇”，但容易被忽視的設(shè)定是——這類體型小巧的穿山甲，真的具有“穿山”的能力嗎？

現(xiàn)存的8種穿山甲中，僅有地面穿山甲具備較強的打洞能力，它們的爪骨進化出特殊的力學(xué)構(gòu)型，同時依靠肩部肌肉的爆發(fā)力開掘硬土。即便如此，它們大多也只能挖出3-5米深的洞穴用于覓食與居住。

除了挖土打洞這個特點，穿山甲更令人驚嘆的其實是它們強大的生存能力：
●它們?nèi)砀采w角質(zhì)鱗片，是已知的唯一全身被甲的哺乳動物；
●同時它有能釋放惡臭物質(zhì)趕走敵人的腺體，就像臭鼬一樣；
●穿山甲還擁有一條接近1/3身體長度的舌頭，配合著粘性極強的唾液，能夠高效地捕食藏在蟻穴里的白蟻。
（冷知識：穿山甲的舌頭不是從口腔伸出去的，而是來自于胸部左右的位置）

這些生存優(yōu)勢能幫助它們在殘酷的自然選擇中活下來，但躲不過人類的盜獵行為——穿山甲依舊是全球走私量最大的哺乳動物。

官方數(shù)據(jù)顯示，自2000年以來至少有100萬只穿山甲被非法販運。不幸的是，這個數(shù)字顯然過于保守了，因為另一篇研究統(tǒng)計顯示非洲中部近年年均被盜獵數(shù)量高達40-270萬只。

中華穿山甲與馬來穿山甲都是瀕危物種，曾廣泛分布于中國南方及云南地區(qū)。但由于不少亞洲國家的藥膳和傳統(tǒng)醫(yī)藥中都會包含穿山甲及其制品，所以亞洲一直都是穿山甲走私的核心區(qū)域。直到2000年左右，亞洲的穿山甲數(shù)量因此越來越少，這些黑心的走私商販就將目光轉(zhuǎn)向非洲。現(xiàn)如今，穿山甲中很多非洲亞種也已處于近危狀態(tài)。

2020年開始，穿山甲已經(jīng)是國家一級保護動物

出人意料的是，根據(jù)《瀕危野生動植物種國際貿(mào)易公約》（CITES）1977-2014年執(zhí)法記錄顯示，涉及到登記在案的80余萬只穿山甲及其制品的1485起走私案件中，最大的進出口國其實是美國。

因此，穿山甲的保護并非某個單一地區(qū)的特殊問題，其非法貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)已覆蓋全世界。其中很多物種的存續(xù)危機與全球野生動物制品的消費體系深度關(guān)聯(lián)，就像那句經(jīng)典公益廣告臺詞說的：“沒有買賣，就沒有殺害”，我們每個人都需要樹立堅決抵制野生動物制品的觀念。

葫蘆娃：9000年前就是人類的伙伴了

說回動畫的主角——葫蘆娃，或者說“葫蘆”。

葫蘆（Lagenaria siceraria）可以算得上人類最早馴化的植物之一。化石和基因組的系統(tǒng)性研究表明，人類對葫蘆的馴化可以追溯到新石器時代早期（約公元前9000年），甚至要早過大部分糧食作物的培育。

考古證據(jù)顯示，亞洲大陸與美洲大陸的早期人類分別在不同時期獨立完成了葫蘆的馴化過程，也就是開始拿種得的葫蘆當(dāng)作水壺使用了。隨著人類對“水壺”質(zhì)量的追求，栽培的葫蘆品種也逐漸不同于野生葫蘆，其果皮厚度增加了36-52%，木質(zhì)素含量提升了28%。

今天的非洲仍然在使用葫蘆作為容器甚至樂器

一直以來，關(guān)于葫蘆還有一個未解之謎：為什么明明是從非洲起源的葫蘆，卻會在美洲被廣泛使用，甚至比人類到達美洲的時間還要早？

直到最近的一項研究發(fā)現(xiàn)，葫蘆果實可通過其獨特的防水結(jié)構(gòu)在海面漂浮超過200天，隨南赤道暖流和圭亞那海流完成跨大西洋的擴散，比美洲土著人提早3000年到達美洲大陸。

葫蘆自己漂洋過海需要的時間與洋流預(yù)測

如果把葫蘆的概念往外延伸到葫蘆科，人類對這科植物的馴化，不僅有類似水壺實用的方向，也有不少拿來吃的類型。

但大多數(shù)葫蘆科植物都有一種叫做葫蘆素的物質(zhì)，在人的口中是苦的。所以為了好吃，人類會不斷選擇、篩選好吃的“葫蘆”，逐漸削減了葫蘆素生物合成通路中的一些關(guān)鍵基因（如Bi基因簇），成功消除苦味物質(zhì)，葫蘆科的代表植物之一——黃瓜（Cucumis sativus）就是一個典型的例子。

如果你對葫蘆素的苦味真的十分好奇，也可以試試苦瓜（Momordica charantia），它是葫蘆科中唯一保留苦味特征的栽培種，其葫蘆素的代謝調(diào)控網(wǎng)絡(luò)至今未被完全解析。

另一個葫蘆科經(jīng)典作物，西瓜（Citrullus lanatus）在“反對”苦味的演化道路上更進一步。有研究分析了西瓜的轉(zhuǎn)錄組信息，其中14個糖轉(zhuǎn)運蛋白基因（ClTST1-14）和8類糖代謝相關(guān)酶基因表達量較野生種提高5-8倍，包含α-半乳糖苷酶（EC 3.2.1.22）、蔗糖磷酸合酶（EC 2.4.1.14）等關(guān)鍵酶系，這些遺傳改變直接導(dǎo)致現(xiàn)代西瓜果實中可溶性糖含量達到10-13%的水平，這也是為什么甜甜的西瓜會成為大家最喜歡的水果之一。

蛇精：怕蛇可能不是天生的事

葫蘆娃里除了葫蘆娃，另一個讓人印象深刻的角色，就是長著錐子臉，法寶眾多的蛇精了。

與葫蘆娃里的反派形象類似，蛇類作為文化符號也總是與負面形象關(guān)聯(lián)，不僅因為蛇本身冷酷、兇殘的形象會讓人感到害怕，也由于在世界各地的很多神話故事或傳說里，蛇都是以反派的形象出現(xiàn)。

部分生物學(xué)研究指出，人類對蛇存在天然恐懼傾向，有2/3可能源于早期哺乳動物對爬行類天敵的適應(yīng)性遺傳。野生獼猴看到蛇的時候，大腦中的杏仁核會出現(xiàn)特殊的神經(jīng)刺激。

但在涉及到人類嬰幼兒的實驗中，研究人員發(fā)現(xiàn)幼童對蛇的回避行為隨年齡增長逐漸增強，暗示了恐懼形成很可能需社會學(xué)習(xí)，也就是后天影響的參與。

后天“學(xué)習(xí)”的一個典型案例，就是"一朝被蛇咬，十年怕井繩"，這其實對應(yīng)著神經(jīng)科學(xué)的恐懼泛化理論——海馬體與前額葉構(gòu)成的記憶網(wǎng)絡(luò)與杏仁核形成特殊連接通路，當(dāng)創(chuàng)傷記憶存儲后，相似視覺或情境刺激即可激活應(yīng)激反應(yīng)。

除此之外，動畫里的蛇精運動方式也非常活靈活現(xiàn)——那現(xiàn)實世界里，沒有腳的蛇，到底是怎么運動的呢？

在自然界，蛇類的運動系統(tǒng)包含四種基礎(chǔ)模式：
大部分蛇類采取波浪式前進，依賴地面接觸反作用力，推動身體向前；
沙漠蛇類一般采用側(cè)向位移減少熱接觸，會在沙地上留下一段段的行走痕跡；
對于生活在狹窄環(huán)境的蛇類，會采取使用手風(fēng)琴式推進，一縮一進地直線向前；
對于體型較大的蟒蛇，則會依賴交替收縮的縱行肌肉進行直線運動。

七娃的啟示：胎教對小寶寶真的有用嗎？

在葫蘆娃劇情的最后，七娃在出生前被帶走，然后在蝎子精和金蛇夫人的培養(yǎng)之下，直接一個“跳反”，把六個哥哥們給收拾掉了。這似乎與“胎教”有著異曲同工之妙——對子宮里胎兒的環(huán)境刺激，也許能影響他/她出生后的各種特點。

語言學(xué)研究表明，胎兒聽覺系統(tǒng)在妊娠晚期已具備聲音識別及記憶能力。

1988年的一項研究證實，新生兒能辨別母親孕期常聽的肥皂劇主題曲。而另一個來自芬蘭的團隊也通過孕期聲學(xué)干預(yù)實驗發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過25,000次重復(fù)播放特定的元音組合（如tatata、tatota）以后，新生兒對這些音節(jié)的腦神經(jīng)反應(yīng)強度會比沒聽過的對照組高出三倍。

如果把這些聲音刺激換成特定的語言，也會出現(xiàn)類似的現(xiàn)象。在新生兒語言偏好性實驗中，母語法語的新生兒對法語刺激展現(xiàn)出了獨特的神經(jīng)活動，說明桃膠時候聽到的語言可能直接影響新生兒語言系統(tǒng)的發(fā)育。

反復(fù)聽新語言的胎兒（黑色），就是會對新的語言有更強的反應(yīng)

除了聽覺，胎兒也會對味覺有所反應(yīng)，這種“早早早期”就形成的味覺偏好，可能源于羊水中食物分子的直接滲透。如果孕婦在妊娠期間攝入大蒜、茴香等強烈氣味的食物，她們的小孩對這些物質(zhì)的接受度顯著提升，也許這是很多地區(qū)的小孩從小就能接受大蒜、大蔥的原因。

《葫蘆娃》的故事可能耳熟能詳，但是如果換個視角，用生命科學(xué)的角度來拆解，會發(fā)現(xiàn)并延伸出很多意想不到的、有意思的地方：從穿山甲的生存危機到葫蘆的基因馴化，亦或者是蛇類的特征和胎兒的神經(jīng)可塑性。

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