世界上有生物是出生就带着记忆吗?

2024-11-19 阅读 82
更新于 2024年11月21日
虽然不能称之为出生就带着记忆,但是有些动物确实与生俱来可以完成十分复杂的事务,比如说——织巢鸟。
生来就会织巢的天命建筑师
织巢鸟的巢穴可以非常复杂,而且有真假入口和伪装,让人叹为观止,很难想象这么复杂的工作居然是出自本能,想象一下你天生就会织毛衣,拿到毛线球自然而然就织出了一件毛衣,上辈子绝对学过!研究发现,织巢鸟的技术可以通过学习得到提高 ,但是即使从未见过同类的织巢行为的个体,也能够织出样子差不多的鸟巢,也就是遗传的不仅仅物理性状,也可以是行为,而且行为的学习和改善结果也是可以被遗传的,这颠覆了我们对遗传的经典认知。关于这种行为进化的生理学原理,目前我们的了解仍然相当有限,可能跟所谓表观遗传有关,但研究成果寥寥。
参考文献:
Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences(IF5.4)Pub Date : 2023-07-10, DOI:10.1098/rstb.2022.0145
Daniela M Perez1, 2, Lilian T Manica2, Iliana Medina3
Global Ecology and Biogeography(IF6.3)Pub Date : 2023-11-27, DOI:10.1111/geb.13783
Catherine Sheard1, 2, 3, Sally E. Street4, Susan D. Healy2, Camille A. Troisi2, 5, Andrew D. Clark2, 6, Antonia Yovcheva1, Alexis Trébaol1, 7, Karina Vanadzina2, 8, Kevin N. Lala2
From neurons to nests: nest-building behaviour as a model in behavioural and comparative neuroscience (https://link.springer.com/article/10.1007/s10336-015-1214-5)
Zachary J. Hall1,3 • Simone L. Meddle2 • Susan D. Healy1
看起来,地球上有些生物在出生时带着一些记忆,人可能是其中之一。
一、有神经细胞且能够分裂繁殖或从碎片再生的动物,例如涡虫、水螅,可以将许多神经细胞传给特定方法产生的后代。从现象看,这可以将一些后天习得的反射传给特定方法产生的后代。
可以参考相关文章[1]。二、从现象看,胎生动物可以在出生前形成少量记忆并将其不同程度地保留到出生后。字面上,这是将出生前形成的记忆带到了出生时。可以看看涉及人胎儿与人新生儿的实验[2][3]。
参考 2 提到,人胎儿能够学习,具有至少 10 分钟的短期记忆和至少 24 小时的长期记忆。参考 2、参考 3 报告的实验显示,人胎儿的一些长期记忆造成的影响能够持续明显超过 24 小时。不过,人胎儿和人新生儿的长期记忆在生命早期大规模丢失。可以参考[4]:If a 22-23 wk human fetus is exposed to a repetitive stimulus, such as the vibration of an electric tooth brush, it reacts by movements; after multiple stimuli it does not react any longer, it habituates (48). Newborn infants remember sounds, melodies, and rhythmic poems they have been exposed to during fetal life (49,50). However, short-term memory is rather limited in newborn infants, retention of visual objects lasts only for a few seconds. A 2-mo-old baby remembers a soother or a face which suddenly disappears (51) but working memory is not fully efficient before 7 mo (49). Long-term memories disappear during early childhood (infant amnesia) and full declarative memory develops only after 3 y (49).三、读者当然可以考虑卵生动物在出生前形成的记忆。
可以参考雏鸡在鸡蛋里进行的联想学习[5]。动物以外的生物亦可用与动物相似的方式继承上一代的大量细胞或在出生前由若干细胞响应环境。对它们谈论“记忆”往往是拟人化的。
历史上,一些文章错误地报道了涡虫基于 RNA 的“记忆遗传”。可以看看我回答过的:
在这问题下谈论表观遗传或列举若干反射的回答与评论可能是在搞拟人化,有些作者可能粗糙地将动物的一切行为解释成涉及特定的记忆。我认为那并不合适。
顺便说,“给胎儿听古典音乐”或搞些“胎教”不会让孩子变聪明。相关传闻涉及 1993 年针对 36 名大学生的、在听音乐前后进行智商测试的玩意,测出的效果持续十几分钟,被以讹传讹成影响孩子的智力云云。
参考^Neuhof M, Levin M, Rechavi O. Vertically- and horizontally-transmitted memories - the fading boundaries between regeneration and inheritance in planaria. Biol Open. 2016 Sep 15;5(9):1177-88. doi: 10.1242/bio.020149. PMID: 27565761; PMCID: PMC5051648.^Gonzalez-Gonzalez NL, Suarez MN, Perez-Piñero B, Armas H, Domenech E, Bartha JL. Persistence of fetal memory into neonatal life. Acta Obstet Gynecol Scand. 2006;85(10):1160-4. doi: 10.1080/00016340600855854. PMID: 17068673.^Lang A, Ott P, Del Giudice R, Schabus M. Memory Traces Formed in Utero-Newborns' Autonomic and Neuronal Responses to Prenatal Stimuli and the Maternal Voice. Brain Sci. 2020 Nov 11;10(11):837. doi: 10.3390/brainsci10110837. PMID: 33187287; PMCID: PMC7697227.^Lagercrantz, H., Changeux, JP. The Emergence of Human Consciousness: From Fetal to Neonatal Life.Pediatr Res 65, 255–260 (2009). https://doi.org/10.1203/PDR.0b013e3181973b0d^Turatto M, Dissegna A, Chiandetti C. Context learning before birth: evidence from the chick embryo. Biol Lett. 2019 Jul 26;15(7):20190104. doi: 10.1098/rsbl.2019.0104. Epub 2019 Jul 3. PMID: 31266419; PMCID: PMC6684985.
生物学中有个分支,叫表观遗传学,就是专门研究生物的后天遗传。
在表观遗传学中,某些生物通过环境变化,可能传递某种生存策略或环境适应性。
比如,果蝇通过环境诱导的表型,可以传递给后代。
还有线虫,可以将环境刺激的结果,比如病毒感染、饥饿等转换成表观遗传组分的修饰。
有些癌症,也能通过修改 DNA,把致病基因遗传下去。
但这和我们常说的「遗传记忆」有很大区别。
如果记忆是指「你的个人记忆,遗传给子女」,而非遗传基因的话,那没有。整个生物界都没有。
从进化论和信息论的角度,也不太可能出现这样的生物。
如果生物遗传记忆,也就是信息,那么将面临两大难题:
信息过载:消耗大脑资源太大,这种消耗迟早会拖垮生物。信息过时:自然界的信息变化极快,很可能若干代后就用不上了。这对于生物来说,代价巨大,好处不多,自然选择没办法筛选出来这种突变。
另外,从神经科学角度,遗传记忆也很难产生突变,有三大障碍难以克服:
神经网络的分布式存储:每个人形成记忆的突触都是个性化的,无法复制黏贴。大脑的遗忘机制:不常用的信息大脑会选择遗忘掉,这是一种防止过拟合机制。神经网络的量子效应:树突、轴突、突触、离子输运结构都是 1-10 纳米级别。事实上,目前生物的大脑模式,比遗传记忆要先进的多。
这是因为,自然环境的变化是非常快速的,十万年都不过是一瞬间的事,生物如果想生存,大脑需要的是模型,而不是信息。
模型和记忆不同,通用性极强,可以适应各种环境变化。
比如「恐惧 - 逃跑」模型,「愤怒 - 战斗」模型,「学习 - 反馈」模型,简单适用,性价比高,可以一直遗传下去,而不占用太多 DNA 字节。
经过亿万年的演化,我们的大脑在记忆这件事上,已经采用最优策略了。
每一个石头,从火山喷出来凝成固体,就会本能的从山上往下滚。——这是因为同样的系统在同样的输入下会输出同样的结果。你也可以说石头带着记忆。
所有小孩出生后都会做的标准动作,抓自己的脚塞进嘴里。这个就是标准的自带记忆功能。
事实上,人类有许多具有趋同性的标准性的行为都是潜意识里的自带记忆属性行为。比如小孩翻身,起坐,然后到大一点了爱绕圈圈打转,再到遇见各种物体就要往上爬,走路蹦蹦跳跳。现在的小孩没有光屁股大家聚在一起玩过家家的游戏,不然小娃娃之间互相把玩触碰彼此的性器官,那更是人类与生俱来的一种记忆性行为。
但从现在的小孩不再聚在一起玩那令大人面红耳赤的过家家游戏也可以看出,所谓的人类天性记忆,其实也可以被人为掩盖消除或者矫正。不知道现在的人不爱结婚生子,是不是也和小时候没玩过家家有某种内在的联系呢?导致了后天被激活的缺失之环。