公鸡如何知道清晨来临
(2013-04-03 13:18:59)
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公鸡生物钟实验研究刺激杂谈 |
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在闹钟出现之前,每天清晨将人们从睡梦中叫醒一直是公鸡的工作。根据最新研究,已经确认即使公鸡没有照射到清晨的阳光,也可以通过其体内生物钟的作用知道清晨的到来。
日本名古屋大学的研究小组正在对鸡与生俱来的啼叫,即在没有任何人传授的情况下每天清晨都会“喔喔喔”鸣叫的能力与遗传基因之间的关系进行研究。结果表明,公鸡即使没有受到来自外部的光线刺激,也能预知清晨来临而开始啼叫。
“通过实证揭示这一众所周知的现象与体内生物钟之间关系的研究,是至今未曾进行过的惊人之举。”共同研究报告作者之一,名古屋大学的吉村崇教授在邮件中如此说道。吉村教授是“体内生物钟”方面的专家。
让公鸡的行动“沐浴阳光”
吉村教授与名古屋大学的新村毅博士在进行此项研究时,在2种光照模式下饲养了被称为“PNP型”的公鸡。PNP型是遗传性均一的高度近亲交配型鸡种,经常被用于各种实验。
实验第一阶段,将公鸡放在一天12小时点灯、12小时不点灯的环境中饲养14天。在这种条件下,公鸡在灯点亮之前2小时就预先开始啼叫。这也与在家养鸡的原生种野生红原鸡身上观察到的行为模式相一致。
实验第二阶段,将公鸡放在24小时黑暗的环境中饲养14天。结果显示,在此情况下,公鸡按照一天约23.7小时的周期进行活动,并根据这一生活规律在天亮的时候开始啼叫。
为了确认公鸡报晓是否与来自外部的刺激也有关系,研究小组还进行实验,在各种时间用声音和光线对公鸡进行刺激。结果证实,与其他时间段相比,在早上进行声音或光线刺激能引发更多鸣叫反映。由此可以明确,比起来自外部的刺激,体内生物钟更能强力有效的控制公鸡的行动。
该研究小组还发现,在群体中的地位也会影响公鸡啼叫的时间。吉村教授说:“公鸡鸣叫是为了宣告自己的地盘、(对侵略者)发出警告。虽然只是准备阶段的数据,但是地位最高的公鸡有报晓的优先权,地位低的公鸡每天早上会等待地位最高的公鸡打鸣之后再陆续啼叫。”
啼叫声的研究现在才开始
尽管咨询了美国佐治亚大学专门从事鸟类内分泌系统研究的克里斯汀·纳瓦拉(Kristen Navara)女士,但仍然不太理解为何一直以来都没关于公鸡早上打鸣的研究。“很多情况下,我们都不会把眼前看似已经确定的事物作为研究对象。”纳瓦拉女士在邮件中说道。纳瓦拉没有参加此次的研究。
比如,“我们看到实验室的公鸡,发现它们在天亮时开始啼叫,有时也会思考为什么。但是,完全不会想到去验证一下这是受体内生物钟控制的生理节律,还是受外部刺激的结果。”
纳瓦拉女士还写道:“这项研究非常有趣。应该更早之前就开始进行。”
此次关于鸡体内生物钟的研究,被刊登在3月18日出版的《当代生物学》(《Current Biology》)杂志上。