小白鼠是所有科学、医学实验中最常见的实验体,我们看到的所有毒蛇的毒性(半数致死量ld50)数值全部都是皮下注射或者腹腔注射小白鼠得出来的数据。那么,你有没有想过,为什么要选小白鼠作为实验动物,而不是其他的动物呢?今天我们就来聊一下这个有意思的问题。
一、与人类的基因相似度高
实验是人做的,而大多数实验的目的是为了更好地帮助人,因此,想要得到精确的结果,显然是选择一种与人基因接近度高的动物是必须的。而在所有的实验动物中,小白鼠与人类的基因相似度高达85%,而且小白鼠染色体上的碱基对也与人类染色体上的碱基对非常的接近。
由于在实验的过程中,可能会出现这样那样的问题,所以,显然不能拿人来做实验,而选择一种与人基因相似度高的动物做出的实验结果,在应用时,显然不确定性会降到最低。因此,小白鼠与人的基因相似度较高,是它们作为最常见的实验动物的主要原因之一。
二、数量和繁殖能力
说到与人基因相似度高,没有什么动物能够与灵长类动物中的黑猩猩相比了,因为它与人基因相似度高达98.8%。显然如果用黑猩猩做实验动物的话,误差会更小,但是这是不现实的。
首先,放眼整个地球上,黑猩猩的数量也就只有3万多只,而世界上的实验室数量就不止这个数了,因此,如果用黑猩猩作为实验动物,可能实验结果还没有出现(需要反复的长时间的实验),黑猩猩就灭绝了。
而小白鼠就不会出现这种情况,在全球的实验室中,小白鼠的数量何止几十万,而且还有专门的小白鼠繁育厂家作为后续补充,所以,从数量上看,选择小白鼠也是最合适的。
其次是繁殖力。黑猩猩的繁殖与人类比较相似,首先有一个长达8-9个月的妊娠期,还有1-2年的哺乳期,在这期间,黑猩猩是无法繁殖的,最关键的是黑猩猩到12岁才能性成熟,进行繁殖。
而小白鼠就不同了,虽然小白鼠的寿命平均只有1-3年,但是它从出生到具备繁殖能力仅需要1-2个月,而且它们的妊娠期只有平均20天左右,这样一只雌性小白鼠一年就能生4-7窝,一窝8-15只幼崽。这种繁殖能力是其他哺乳动物所无法比拟的。
因此,从数量和繁殖能力上看,小白鼠作为实验动物也是最好的选择。
三、品系的培育
小白鼠作为世界各大实验室内最常见的实验动物(90%以上),它们是由白化小家鼠和白化褐家鼠培育而成的,这两种鼠品系的培育方法是一样的,都是通过连续20代以上的亲代与子代(包括子代之间)近亲繁殖产生的。
小白鼠之所以会培育近交系动物,目的就是让实验结果的误差降到最低,因为即使是同一种动物,由于个体的差异也会导致一些实验结果出现偏差,而近交系小鼠的培育让参与实验的个体基因相似度高达98.6%以上,这个基因相似度是在本身就是同一种动物的前提下,因此实验小鼠个体之间误差很小,这样实验结果出现的误差就很小。
但是,实验动物品系的培育是非常难的,因为近亲交配会导致一些隐性的有害基因变为显性,从而影响后代的存活率和健康个体的数量,所以对于繁殖能力较差的动物来说是很难培育品系的,只有像老鼠这种一年多产的动物才能培育出来。
因此,品系培育相对简单也是小白鼠作为主要实验动物的原因
四、饲养成本
作为一种消耗量巨大的动物(世界范围内的实验室都在用),实验动物本身的饲养成本也是一个因素,因为如果对吃的食物比较挑剔、食物比较的贵(比如吃肉),这也是一个庞大的开销。而老鼠是出了名的不挑食,尽管白化成了小白鼠,它们也是不挑食的,这样只要有食物,它们就会吃,就能活,也大大减少了实验室的开支。