生化中国讯：据《纽约时报》日前报道，“人类为什么这么聪明？”这是一个令科学家们感兴趣的问题。弗里堡大学进化生物学家塔德鲁兹-卡维茨很想研究这个问题。卡维茨博士问：“如果聪明这么好的话，那为什么多数动物仍然很愚笨？”卡维茨和志趣相投的科学家正设法弄清动物们为什么学习以及为什么有些动物进化得比其他动物更擅长学习。他们的研究发现，造成这种差异的一个原因是，聪明可能对动物的健康不利。

    多数动物都会学习

    在动物界，学习相当普遍。就连用显微镜可见的醋线虫、秀丽小杆线虫尽管只有302个神经细胞也能学习。它以细菌为食。但如果吃了一种致病细菌的话，它可能会生病。这些线虫并不是生来就会识别危险的细菌。它们需要时间学会区分细菌避免生病。

    很多昆虫也擅长学习。麦克马斯特大学生物学家陆文-杜卡斯说：“人们认为昆虫是出于本能做所有事情的小机器人。”杜卡斯博士和其他科学家进行的研究表明，昆虫应该得到更多的尊重。杜卡斯发现，一直以来最受欢迎的一种实验动物—果蝇能学会把气味和食物、气味和天敌联系起来。在另一组实验中，杜卡斯发现，年轻的雄果蝇浪费了大量的时间去追求不会接受的雌果蝇。而学会识别一只会接受的果蝇的信号需要时间。

    杜卡斯猜测，任何有神经系统的动物都能学习。即使在科学家们未能证明一种动物具备学习能力的情况中，他认为他们不应急于下定论。杜卡斯问：“它是因为我不是一个好老师还是因为这种动物不会学习呢？”

    虽然学习在动物中可能很普遍，但杜卡斯想知道它们为什么不首先发展这种学习能力。他说：“你不能仅仅说学习是为了适应变化的环境。”即便没有利用神经系统去学习，要适应环境的变化也是有可能的。细菌可以改变行为方式以帮助它们生存下去。如果一个细菌察觉到一种毒素，它会立马避开。如果它看到一种新的食物，它会不断转换基因以改变新陈代谢。杜卡斯说：“象大肠杆菌中的基因网惊人地擅长应付环境变化。”

    学习也有副作用

    不过，学习也被证明有危险的副作用，使其进化变得更加令人迷惑。卡维茨和他的同事已经通过在实验室研究学习能力得到发展的果蝇发现了证明这些副作用的惊人证据。

    为了孵出更聪明的果蝇，研究人员给它们提供两种食物选择：橘子果冻或菠萝果冻。对果蝇来说，两种闻起来都很美味。但落在橘子果冻上面的果蝇发现它含有味苦的奎宁。这些果蝇用3个小时认识到，闻起来很香的橘子吃起来很苦。

    为了检验这些果蝇，研究人员又端出两盘果冻，一盘橘子的和一盘菠萝的。这一次，两盘都没有奎宁。果蝇落到两盘果冻上享受美食，雌果蝇还在上面产卵。卡维茨说：“记住它们在橘子果冻上尝过苦头的果蝇应该会避开橘子转而飞到菠萝果冻上。”卡维茨和他的同事把不含奎宁的菠萝果冻上的卵收集起来并利用它们孵出下一代果蝇。研究人员再在新果蝇上重复这一程序，除了含有奎宁的是菠萝果冻而不是橘子之外。

    学得快的果蝇寿命短

    如此反复，只需繁衍15代，果蝇就能在遗传上更好得识别。在实验之初，果蝇花很长时间学会普通的和含奎宁的果冻之间的区别。学得快的果蝇仅需不到一小时。但果蝇们为学得更快付出了代价。卡维茨和同事让聪明的果蝇和另一种果蝇相斗，把它们放在一起看它们谁会活下来。然后，研究人员进行了同样的实验，但换成聪明果蝇的普通亲戚和这种新果蝇相斗。约有一半的聪明果蝇活下来，而存活的普通果蝇则为80%。

    实验表明，聪明保证不了生存。卡维茨说：“我们弄来一些果蝇并养了30多代，但提供很少的食物，以便它们能适应环境改变更好地发展。接着我们研究了其学习能力的变化。这种变化一代代传下去了。”

    但学习的能力伤害的不仅是年轻时候的果蝇。在一篇即将刊登在《进化》杂志上的论文中，卡维茨和他的同事报告，学得快的果蝇平均寿命比没有经历含奎宁果冻选择的果蝇短15%。而寿命较长的果蝇其学习能力比普通果蝇差40%。

    卡维茨说：“我们不知道这里面的机制是什么。”一条线索来自另一个实验，在这个实验中，他和同事发现，正是这种这学习行为造成了损失。研究人员训练一些学得快的果蝇把一种气味和有力的振动联系起来。他说：“这些果蝇的死亡速度比拥有相同基因但没有被迫去学的果蝇快大约20%。”