《葫蘆娃》裡竟然還能看出生命科學

今天小編(甄正浩)要和大家分享的是《葫蘆娃》裡竟然還能看出生命科學,歡迎閱讀~

" 爺爺！爺爺！"

都不必提到七色葫蘆，或者蛇精、蠍子精，光這兩嗓子 " 爺爺 "，大家腦子裡應該就能有不少畫面。但當我們用生命科學的視角再重看《葫蘆娃》，卻發現了不少被忽略的劇情，以及各種人物形象和劇情背後的生物趣事。

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确實讓人摸不着頭腦：但還有一個更加 " 神奇 "，但容易被忽視的設定是——這類體型小巧的穿山甲，真的具有 " 穿山 " 的能力嗎？

現存的 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構型，同時依靠肩部肌肉的爆發力開掘硬土。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：

●它們全身覆蓋角質鱗片，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，配合着粘性極強的唾液，能夠高效地捕食藏在蟻穴裡的白蟻。

（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。

官方數據顯示，自 2000 年以來至少有 100 萬只穿山甲被非法販運。不幸的是，這個數字顯然過于保守了，因為另一篇研究統計顯示非洲中部近年年均被盜獵數量高達 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雲南地區。但由于不少亞洲國家的藥膳和傳統醫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網域。直到 2000 年左右，亞洲的穿山甲數量因此越來越少，這些黑心的走私商販就将目光轉向非洲。現如今，穿山甲中很多非洲亞種也已處于近危狀态。

2020 年開始，穿山甲已經是國家一級保護動物

出人意料的是，根據《瀕危野生動植物種國際貿易公約》（CITES）1977-2014 年執法記錄顯示，涉及到登記在案的 80 餘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的特殊問題，其非法貿易網絡已覆蓋全世界。其中很多物種的存續危機與全球野生動物制品的消費體系深度關聯，就像那句經典公益廣告台詞說的：" 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。

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。

考古證據顯示，亞洲大陸與美洲大陸的早期人類分别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作水壺使用了。随着人類對 " 水壺 " 質量的追求，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，關于葫蘆還有一個未解之謎：為什麼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現，葫蘆果實可通過其獨特的防水結構在海面漂浮超過 200 天，随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。

但大多數葫蘆科植物都有一種叫做葫蘆素的物質，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鍵基因（如 Bi 基因簇），成功消除苦味物質，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，其葫蘆素的代謝調控網絡至今未被完全解析。

另一個葫蘆科經典作物，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錄組信息，其中 14 個糖轉運蛋白基因（ClTST1-14）和 8 類糖代謝相關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）等關鍵酶系，這些遺傳改變直接導致現代西瓜果實中可溶性糖含量達到 10-13% 的水平，這也是為什麼甜甜的西瓜會成為大家最喜歡的水果之一。

葫蘆娃裡除了葫蘆娃，另一個讓人印象深刻的角色，就是長着錐子臉，法寶眾多的蛇精了。

與葫蘆娃裡的反派形象類似，蛇類作為文化符号也總是與負面形象關聯，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裡，蛇都是以反派的形象出現。

部分生物學研究指出，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适應性遺傳。野生猕猴看到蛇的時候，大腦中的杏仁核會出現特殊的神經刺激。

但在涉及到人類嬰幼兒的實驗中，研究人員發現幼童對蛇的回避行為随年齡增長逐漸增強，暗示了恐懼形成很可能需社會學習，也就是後天影響的參與。

後天 " 學習 " 的一個典型案例，就是 " 一朝被蛇咬，十年怕井繩 "，這其實對應着神經科學的恐懼泛化理論——海馬體與前額葉構成的記憶網絡與杏仁核形成特殊連接通路，當創傷記憶存儲後，相似視覺或情境刺激即可激活應激反應。

除此之外，動畫裡的蛇精運動方式也非常活靈活現——那現實世界裡，沒有腳的蛇，到底是怎麼運動的呢？

在自然界，蛇類的運動系統包含四種基礎模式：

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向位移減少熱接觸，會在沙地上留下一段段的行走痕迹；

對于生活在狹窄環境的蛇類，會采取使用手風琴式推進，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。

在葫蘆娃劇情的最後，七娃在出生前被帶走，然後在蠍子精和金蛇夫人的培養之下，直接一個 " 跳反 "，把六個哥哥們給收拾掉了。這似乎與 " 胎教 " 有着異曲同工之妙——對子宮裡胎兒的環境刺激，也許能影響他 / 她出生後的各種特點。

語言學研究表明，胎兒聽覺系統在妊娠晚期已具備聲音識别及記憶能力。

1988 年的一項研究證實，新生兒能辨别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幹預實驗發現，經過 25,000 次重復播放特定的元音組合（如 tatata、tatota）以後，新生兒對這些音節的腦神經反應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，也會出現類似的現象。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出了獨特的神經活動，說明桃膠時候聽到的語言可能直接影響新生兒語言系統的發育。

反復聽新語言的胎兒（黑色），就是會對新的語言有更強的反應

除了聽覺，胎兒也會對味覺有所反應，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的接受度顯著提升，也許這是很多地區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，用生命科學的角度來拆解，會發現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可塑性。

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往期回顧：

關于《葫蘆娃》裡竟然還能看出生命科學就分享完了，您有什麼想法可以聯系小編(甄正浩)。