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动物是否会主动锻炼?

2014-10-16科学

因物种而异 。看起来,一部分动物会主动锻炼,另一些动物不会主动锻炼。

能否「主动」与自我意识 很可能无关 ,人的行为 很可能不是 由自我意识发起 [1]

可以将「锻炼」定义为超出基线水平的任何形式的自愿身体活动,「自愿」由「未被强制」体现。人从事锻炼大抵有特定的激励因素,例如改善体质、延长寿命、增强耐力、职业需要、吸引伴侣、获取竞技胜利的快感。我们不容易判断非人动物活动身体的意图,但可以观察现象。

一项为期三年的实验显示,野生老鼠(小鼠和大鼠都有)在搞懂眼前的跑轮怎么用之后会上去跑,不在附近设置食物只会降低老鼠偶然来到此处的概率,而不影响老鼠进去跑,白天、黑夜去跑的频率基本一样。实验中,蛞蝓、鼩鼱、青蛙偶尔也会进入跑轮并让跑轮定向转动,蜗牛偶尔会进入跑轮并让跑轮随机转动,鸟偶尔会进入跑轮后站着,不跑 [2] 。三年间记录到约 20 万次有动物靠近跑轮,录下约 12000 段动物在使用跑轮的视频。

无论有没有跑轮,连续快速奔跑可以触发啮齿类大脑的奖励系统。这可能是因为老鼠维持生命所需的最低活动量不足以让它们的肌肉维持逃离捕食者所需的速度,演化塑造了对增加运动量的奖励。

更多的物种偶尔会看似无目的地跑动,很难说它们有没有意图去锻炼身体。大部分肌肉发达的野生动物从日常行为中获得较大运动量,或是无需运动就能改变基因表达来调控肌肉量(这是动物的「意图」不能控制的)。例如白颊黑雁等部分候鸟在迁徙前只是连续吃大量食物,肌肉量、心输出等就在提升,这背后的基因表达变化可能是太阳光照时间、气温之类环境因素变化触发的,或者由少量的高强度活动触发 [3]

野生狮子花费相对更多的时间从事物种内的社会行为,野生老虎花更多的时间慢速行走、奔跑、梳理毛发,二者在不睡觉的时候都很积极地活动身体。狮子通常每天移动 20 千米,有时是巡视领地,有时是觅食,有时看不出明显意图。老虎可能移动相似距离或更远。动物园里的狮子、老虎有概率因活动量小、食物多而明显发胖。在野外和野生动物园的半野生环境,二者种内互相攻击的倾向相近。老虎倾向于与一两个熟悉的同物种个体互动,避开其他个体。攻击行为也能提供锻炼的机会。

实验已经证明,人为设计的身体锻炼可改善凤头潜鸭 [4] 、家麻雀 [5] 、湾鳄 [6] 、帝王鲑 [7] 、绿蜥蜴 [8] 等动物的健康水平,哺乳动物骨骼肌的蛋白质组成、氧化和糖酵解代谢、血管布局可在身体锻炼影响下迅速变化 [9]

以个体数计算,野生动物的主体是线虫,它们不需要锻炼。

参考

  1. ^ 可以看看 https://www.zhihu.com/answer/2648046934
  2. ^ Meijer JH, Robbers Y. Wheel running in the wild. Proc Biol Sci. 2014 Jul 7;281(1786):20140210. doi: 10.1098/rspb.2014.0210. PMID: 24850923; PMCID: PMC4046404.
  3. ^ Gibala, M. & McGee, S. (2008) Metabolic adaptations to short-term high-intensity interval training: a little pain for a lot of gain? Exercise and Sport Sciences Reviews, 36, 58–63.
  4. ^ Butler, P. & Turner, D. (1988) Effect of training on maximal oxygen uptake and aerobic capacity of locomotory muscles in tufted ducks, Aythya fuligula. The Journal of Physiology, 401, 347–359.
  5. ^ Gallaugher, P., Thorarensen, H., Kiessling, A. & Farrell, A. (2001) Effects of high intensity exercise training on cardiovascular function, oxygen uptake, internal oxygen transport and osmotic balance in chinook salmon (Oncorhynchus tshawytscha) during critical speed swimming. The Journal of Experimental Biology, 204, 2861–2872.
  6. ^ Owerkowicz, T. & Baudinette, R.V. (2008) Exercise training enhances aerobic capacity in juvenile estuarine crocodiles (Crocodylus porosus). Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular & Integrative Physiology, 150, 211–216.
  7. ^ Husak, J.F., Keith, A.R. & Wittry, B.N. (2015) Making Olympic lizards: the effects of specialised exercise training on lizard performance. The Journal of Experimental Biology, 281, 899–906.
  8. ^ Zhang, Y., Eyster, K., Liu, J.-S. & Swanson, D.L. (2015) Cross-training in birds: cold and exercise training produce similar changes in maximal metabolic output, muscle masses and myostatin expression in house sparrows (Passer domesticus). The Journal of Experimental Biology, 218, 2190–2200.
  9. ^ Waters, R.E., Rotevatn, S., Li, P., Annex, B.H. & Yan, Z. (2004) Voluntary running induces fiber type-specific angiogenesis in mouse skeletal muscle. American Journal of Physiology - Cell Physiology, 287, C1342–C1348.