生育率降低,老外做了小白鼠试验很形象

原创2020-06-15 16:39:37 337
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    中国的生育率长期低迷,跟计划生育是有直接关系,但是这不意味着没有计划生育,生育率就能达到更替水平,因为从全球来看,世界上大部分地区的生育率自二战以来就是在走低的,且生育率下降到更替水平以下的地区与国家怕是会越来越多。      

    因此生育率下降并不是中国目前特有的难题,未来全球政府都要面临这个问题。造成这个问题的原因有很多,大部分人从价值观、妇女地位以及经济方面做出论述,但我个人觉得可以从历史上一个非常精彩的生物学实验解释这个问题以及推导可能的结果。

    上世纪六十年代早期,美国的生态学家John B. Calhoun在国家精神卫生研究院(NIMH)的支持下,在马里兰的Poolesville展开了一场针对Balb C白鼠的无限繁殖实验。虽然这是以白鼠为研究对象的实验,但老鼠与人类有很多相似点,其中最重要的几点是:  1、人类与老鼠都是哺乳动物  2、人类与老鼠都是群居性动物  3、人类与老鼠的社会内部有明显的等级结构  因此我认为这个实验对于人口问题是有参考价值的。  

实验场地是由边长为2.7米,高1.4米的的方形金属栅栏围成的空间,由16块竖直墙壁组成,每一边各有四条垂直的,铁丝网做成的隧道。墙壁上有投喂水与食物的装置,内部有非常好的巢穴以及充足的筑巢材料,场地中央为一大片空地,上面铺满了玉米杆。   图2 老鼠实验场地 按照研究人员的计算,每日投喂的食物能供给9500只老鼠,水能供给6144只老鼠,巢穴能容纳3840只老鼠。除此以外,场地位于室内,每日都会保持适宜温度和湿度,实验白鼠都是精心挑选的,没有携带致命病菌,且会定时打扫,防止病菌滋生。  与自然界的老鼠种群比起来,这里的老鼠生存环境有五个特征:  1、无法外出迁徙,种群的生存空间是固定且有限的  2、食物供给充足,也有大量合适的巢穴  3、气候适宜  4、很难爆发大规模传染病  5、没有天敌  总体来看这就是老鼠的乌托邦。  

    实验从1968.7.9开始,一直进行到1972.11.13为止,前后实验为1588天,实验观察结果可分为四个阶段,以下命名只是方便本人描述用而已。   图3 老鼠数量变化图 阶段A为开始期,4对老鼠被置入实验场地,直到他们产下第一窝幼崽为止,进入阶段B。  阶段B为指数期,这时小鼠数量指数爆发增长,当然这并不是什么意外情况。小鼠数量以大约55天的周期翻倍,在这个过程中研究者发现小鼠出现了14个育雏集体,对称分布在实验场地内。   图4 14个育雏集体分布与人口   14个育雏集体之间有明显的等级秩序,越高的阶层,活动范围和频率越高,得到的资源越充足,繁殖越厉害,等级越低则相反。这个阶段持续到到315天,此时老鼠大约有620只,进入到阶段C。  阶段C为稳定期,这时小鼠数量增长明显放缓,数量翻倍大约需要145天,然后这个实验精彩的部分就开始了。  

    首先是随着生存空间的日渐拥挤,小鼠之间针对领地、配偶与等级地位的争夺日趋激烈,整个社会开始出现畸变,一些在竞争中失败的雄鼠无法迁出鼠群,只能聚集在场地中央,停止了对于领地与配偶的竞争,刚开始他们会疯狂地互相伤害,身上伤痕累累,可奇怪的是在被别人攻击的过程中,他们没有采取任何的反击,也不逃避,就在那等着被打,在过一段时间后会突然发怒攻击其他老鼠,感觉就像是在单纯泄愤,没有任何其他意义。但是渐渐地,随着聚集的雄鼠越来越多,他们每天除了吃饭睡觉,就是梳理毛发,有时也会突然发怒,攻击旁边的老鼠,但与其他老鼠之间没有社交行为,连求偶行为都停止了。这些雄鼠被称为“池中鼠(pooled withdrawn mice)”,也就是图2中聚集在中央的老鼠。 

除此以外一些竞争失败的雌鼠也停止交配行为,她们则没有像“池中鼠”那样,而是躲在一些偏僻的巢穴和角落,可能是为了躲避雄鼠的暴力行为。另一方面,占据统治地位的老鼠们生活却并不好过,随着对领地竞争愈发激烈,雄鼠渐渐无法保证领地的安全,他们的雌鼠也暴露在外来的攻击下。雌鼠开始变得暴躁和不安,开始自己保卫领地,变得像雄鼠那样暴力,之后雌鼠生育行为日渐减少,她们开始驱逐未断奶的孩子,甚至伤害幼崽。整个鼠群社会秩序日益混乱,慢慢开始崩溃,连自然性别都出现了混乱。  在第560天,老鼠种群数量达到了巅峰——2200只,相对研究人员估计的上限3840只,这个数量其实还是有进一步增长的空间,但实验的高潮来临了。 

    以560天为转折点,实验进入了阶段D,这个阶段为消亡期。在1970.3.1观察到最后一只小鼠出生后(没错就是最后一只小鼠),整个种群的繁衍行为基本中止了,虽然在920天左右仍观察到有母鼠怀孕的迹象,但整个种群自此一直没添新成员。整个老鼠种群开始慢慢消亡,有自己领地的雄鼠也开始停止生育行为,每天的活动就是吃饭、睡觉和梳理毛发,也从不离开自己的领地,因为身上的毛发梳理得特别好,因此被叫做“漂亮鼠(beautiful ones)”。所有老鼠开始逐渐自发停止一切社交行为,雄鼠慢慢停止了一切暴力和求偶行为,领地冲突越来越少,雌鼠停止生育行为,其他行为跟雄鼠别无二致,就是吃饭睡觉和梳理毛发。  研究人员Halsey Marsden之后将一部分雄鼠放进密度很低的自然环境中,他们也没有回复本能,还是像在实验中一样,就算是把正常的性成熟的雌鼠跟他们放在一起,他们也没有任何交配欲望。换句话说,他们已经成了行尸走肉,没有任何正常老鼠的欲望了。  在实验的第1588天,实验结束,整个种群只剩下27只老鼠(其中23只雌鼠,4只雄鼠)。 

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