《葫芦娃》里竟然还能看出生命科学

"爷爷！爷爷！"

都不必提到七色葫芦，或者蛇精、蝎子精，光这两嗓子“爷爷”，大家脑子里应该就能有不少画面。但当我们用生命科学的视角再重看《葫芦娃》，却发现了不少被忽略的剧情，以及各种人物形象和剧情背后的生物趣事。

穿山甲：我？挖穿葫芦山？

在葫芦娃故事的开头，穿山甲一不小心挖穿了葫芦山，进而放跑了蛇精的情节确实让人摸不着头脑：但还有一个更加“神奇”，但容易被忽视的设定是——这类体型小巧的穿山甲，真的具有“穿山”的能力吗？

现存的8种穿山甲中，仅有地面穿山甲具备较强的打洞能力，它们的爪骨进化出特殊的力学构型，同时依靠肩部肌肉的爆发力开掘硬土。即便如此，它们大多也只能挖出3-5米深的洞穴用于觅食与居住。

除了挖土打洞这个特点，穿山甲更令人惊叹的其实是它们强大的生存能力：
●它们全身覆盖角质鳞片，是已知的唯一全身被甲的哺乳动物；
●同时它有能释放恶臭物质赶走敌人的腺体，就像臭鼬一样；
●穿山甲还拥有一条接近1/3身体长度的舌头，配合着粘性极强的唾液，能够高效地捕食藏在蚁穴里的白蚁。
（冷知识：穿山甲的舌头不是从口腔伸出去的，而是来自于胸部左右的位置）

这些生存优势能帮助它们在残酷的自然选择中活下来，但躲不过人类的盗猎行为——穿山甲依旧是全球走私量最大的哺乳动物。

官方数据显示，自2000年以来至少有100万只穿山甲被非法贩运。不幸的是，这个数字显然过于保守了，因为另一篇研究统计显示非洲中部近年年均被盗猎数量高达40-270万只。

中华穿山甲与马来穿山甲都是濒危物种，曾广泛分布于中国南方及云南地区。但由于不少亚洲国家的药膳和传统医药中都会包含穿山甲及其制品，所以亚洲一直都是穿山甲走私的核心区域。直到2000年左右，亚洲的穿山甲数量因此越来越少，这些黑心的走私商贩就将目光转向非洲。现如今，穿山甲中很多非洲亚种也已处于近危状态。

2020年开始，穿山甲已经是国家一级保护动物

出人意料的是，根据《濒危野生动植物种国际贸易公约》（CITES）1977-2014年执法记录显示，涉及到登记在案的80余万只穿山甲及其制品的1485起走私案件中，最大的进出口国其实是美国。

因此，穿山甲的保护并非某个单一地区的特殊问题，其非法贸易网络已覆盖全世界。其中很多物种的存续危机与全球野生动物制品的消费体系深度关联，就像那句经典公益广告台词说的：“没有买卖，就没有杀害”，我们每个人都需要树立坚决抵制野生动物制品的观念。

葫芦娃：9000年前就是人类的伙伴了

说回动画的主角——葫芦娃，或者说“葫芦”。

葫芦（Lagenaria siceraria）可以算得上人类最早驯化的植物之一。化石和基因组的系统性研究表明，人类对葫芦的驯化可以追溯到新石器时代早期（约公元前9000年），甚至要早过大部分粮食作物的培育。

考古证据显示，亚洲大陆与美洲大陆的早期人类分别在不同时期独立完成了葫芦的驯化过程，也就是开始拿种得的葫芦当作水壶使用了。随着人类对“水壶”质量的追求，栽培的葫芦品种也逐渐不同于野生葫芦，其果皮厚度增加了36-52%，木质素含量提升了28%。

今天的非洲仍然在使用葫芦作为容器甚至乐器

一直以来，关于葫芦还有一个未解之谜：为什么明明是从非洲起源的葫芦，却会在美洲被广泛使用，甚至比人类到达美洲的时间还要早？

直到最近的一项研究发现，葫芦果实可通过其独特的防水结构在海面漂浮超过200天，随南赤道暖流和圭亚那海流完成跨大西洋的扩散，比美洲土著人提早3000年到达美洲大陆。

葫芦自己漂洋过海需要的时间与洋流预测

如果把葫芦的概念往外延伸到葫芦科，人类对这科植物的驯化，不仅有类似水壶实用的方向，也有不少拿来吃的类型。

但大多数葫芦科植物都有一种叫做葫芦素的物质，在人的口中是苦的。所以为了好吃，人类会不断选择、筛选好吃的“葫芦”，逐渐削减了葫芦素生物合成通路中的一些关键基因（如Bi基因簇），成功消除苦味物质，葫芦科的代表植物之一——黄瓜（Cucumis sativus）就是一个典型的例子。

如果你对葫芦素的苦味真的十分好奇，也可以试试苦瓜（Momordica charantia），它是葫芦科中唯一保留苦味特征的栽培种，其葫芦素的代谢调控网络至今未被完全解析。

另一个葫芦科经典作物，西瓜（Citrullus lanatus）在“反对”苦味的演化道路上更进一步。有研究分析了西瓜的转录组信息，其中14个糖转运蛋白基因（ClTST1-14）和8类糖代谢相关酶基因表达量较野生种提高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）等关键酶系，这些遗传改变直接导致现代西瓜果实中可溶性糖含量达到10-13%的水平，这也是为什么甜甜的西瓜会成为大家最喜欢的水果之一。

蛇精：怕蛇可能不是天生的事

葫芦娃里除了葫芦娃，另一个让人印象深刻的角色，就是长着锥子脸，法宝众多的蛇精了。

与葫芦娃里的反派形象类似，蛇类作为文化符号也总是与负面形象关联，不仅因为蛇本身冷酷、凶残的形象会让人感到害怕，也由于在世界各地的很多神话故事或传说里，蛇都是以反派的形象出现。

部分生物学研究指出，人类对蛇存在天然恐惧倾向，有2/3可能源于早期哺乳动物对爬行类天敌的适应性遗传。野生猕猴看到蛇的时候，大脑中的杏仁核会出现特殊的神经刺激。

但在涉及到人类婴幼儿的实验中，研究人员发现幼童对蛇的回避行为随年龄增长逐渐增强，暗示了恐惧形成很可能需社会学习，也就是后天影响的参与。

后天“学习”的一个典型案例，就是"一朝被蛇咬，十年怕井绳"，这其实对应着神经科学的恐惧泛化理论——海马体与前额叶构成的记忆网络与杏仁核形成特殊连接通路，当创伤记忆存储后，相似视觉或情境刺激即可激活应激反应。

除此之外，动画里的蛇精运动方式也非常活灵活现——那现实世界里，没有脚的蛇，到底是怎么运动的呢？

在自然界，蛇类的运动系统包含四种基础模式：
大部分蛇类采取波浪式前进，依赖地面接触反作用力，推动身体向前；
沙漠蛇类一般采用侧向位移减少热接触，会在沙地上留下一段段的行走痕迹；
对于生活在狭窄环境的蛇类，会采取使用手风琴式推进，一缩一进地直线向前；
对于体型较大的蟒蛇，则会依赖交替收缩的纵行肌肉进行直线运动。

七娃的启示：胎教对小宝宝真的有用吗？

在葫芦娃剧情的最后，七娃在出生前被带走，然后在蝎子精和金蛇夫人的培养之下，直接一个“跳反”，把六个哥哥们给收拾掉了。这似乎与“胎教”有着异曲同工之妙——对子宫里胎儿的环境刺激，也许能影响他/她出生后的各种特点。

语言学研究表明，胎儿听觉系统在妊娠晚期已具备声音识别及记忆能力。

1988年的一项研究证实，新生儿能辨别母亲孕期常听的肥皂剧主题曲。而另一个来自芬兰的团队也通过孕期声学干预实验发现，经过25,000次重复播放特定的元音组合（如tatata、tatota）以后，新生儿对这些音节的脑神经反应强度会比没听过的对照组高出三倍。

如果把这些声音刺激换成特定的语言，也会出现类似的现象。在新生儿语言偏好性实验中，母语法语的新生儿对法语刺激展现出了独特的神经活动，说明桃胶时候听到的语言可能直接影响新生儿语言系统的发育。

反复听新语言的胎儿（黑色），就是会对新的语言有更强的反应

除了听觉，胎儿也会对味觉有所反应，这种“早早早期”就形成的味觉偏好，可能源于羊水中食物分子的直接渗透。如果孕妇在妊娠期间摄入大蒜、茴香等强烈气味的食物，她们的小孩对这些物质的接受度显著提升，也许这是很多地区的小孩从小就能接受大蒜、大葱的原因。

《葫芦娃》的故事可能耳熟能详，但是如果换个视角，用生命科学的角度来拆解，会发现并延伸出很多意想不到的、有意思的地方：从穿山甲的生存危机到葫芦的基因驯化，亦或者是蛇类的特征和胎儿的神经可塑性。

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