农场动物在很多方面都与野生动物不同，其中一个差异是一致的：它们的大脑比它们的祖先的大脑小。从绵羊到猪再到牛，与野生动物相比，家养动物的相对大脑尺寸较小，这种现象称为驯化效应。现在，马克斯·普朗克动物行为研究所(MPI-AB)的一项研究发现了驯化效应的罕见逆转。在圈养繁殖过程中，美洲水貂的大脑相对尺寸有所减小，但从圈养中逃脱的美洲水貂种群能够在 50 代内恢复几乎完整的祖先大脑尺寸。该研究今天发表在《皇家学会开放科学》上。
“我们的研究结果表明，家养动物的大脑尺寸减小并不是永久性的，”MPI-AB 的硕士生、该论文的第一作者 Ann-Kathrin Pohle 说道。“这一发现加深了我们对驯化如何改变动物大脑的理解，以及这些变化在动物返回野外时可能如何影响它们。”
了解野性大脑
当动物在驯化过程中大脑体积缩小时，人们通常认为这是一条单行道。动物似乎从未恢复到其祖先形态的相对大脑大小，即使是世世代代生活在野外的野生种群也是如此。“一旦动物在进化过程中失去了身体的某些部分，例如某些大脑区域，它们就会消失，并且无法简单地重新获得，”该论文的高级作者、MPI-AB 小组负责人迪娜·德赫曼 (Dina Dechmann) 说。
研究野生动物是否能够恢复其野生动物的相对大脑大小在方法上也很困难。德赫曼说，要正确做到这一点，“你需要找到一种野生和野生种群不同的动物，以减少这些种群混合的机会。而且，你需要找到一种可以通过足够的大脑和头骨测量来研究的动物。” 换句话说，你需要一种动物，比如水貂。
水貂原产于北美，一个多世纪以来一直被驯化用于毛皮贸易。当它们在欧洲被饲养用于毛皮养殖后，圈养动物逃亡形成野生种群，并蔓延到整个欧洲。因此，这段自然史提供了德赫曼和她的团队所需的分离种群：来自北美的野生水貂、来自欧洲毛皮农场的驯化水貂和来自欧洲的野生水貂。
为了探索大脑大小的变化，研究小组转向了一个替代品：头骨。“脑壳大小是水貂大脑大小的一个很好的指标，这使我们能够从现有的头骨收藏中进行测量，而不需要活体动物，”波尔说。康奈尔大学的博物馆藏品被用来研究野生美洲水貂的头骨，而欧洲毛皮农场则提供了家养动物的头骨。对于野生水貂种群，德赫曼和波尔与波兰哺乳动物研究中心的 Andrzej Zalewski 合作，后者收集了从野生水貂根除计划中获得的头骨。“通常，头骨研究的困难在于找到足够大的藏品来进行研究，”德赫曼说。“我们非常幸运能够与多个组织合作以获得我们需要的人口样本。”
研究小组对头骨进行了测量，以计算动物的相对大脑大小。他们发现，根据有据可查的驯化过程，圈养水貂的大脑与其野生祖先相比缩小了 25%。但是，与预期相反，野生水貂的大脑在 50 代内几乎恢复到野生大小。
灵活的大脑
德赫曼怀疑她知道为什么这种动物能够实现原本被认为不可能实现的目标。美洲水貂属于小型哺乳动物家族，具有显着的季节性改变大脑大小的能力，这一过程被称为德内尔现象。德赫曼是这一过程的专家，他记录了鼩鼱、鼹鼠和黄鼠狼的德内尔氏病。
“虽然其他家养动物的大脑尺寸似乎会永久丧失，但水貂有可能恢复其祖先的大脑尺寸，因为它们的系统内置了灵活的大脑尺寸，”她说。
这种灵活性可能为重新回归野外的水貂提供了优势。“如果你逃离圈养回到大自然，你会需要一个完全有能力的大脑来应对野外生活的挑战。拥有灵活大脑的动物，比如水貂，即使大脑在早期已经萎缩，也可以恢复。”
结果并没有揭示野生水貂的大脑功能是否与野生水貂相同。为了找到答案，研究小组必须检查动物的大脑，这是未来研究的一个步骤。
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