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Science:花心乃是基因作祟

2015/12/13 来源:生物通
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导读
来自德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员,发现自然选择驱动了一些雄性草原田鼠完全遵循一夫一妻制,而另一些则会寻求更多的伴侣。这些动物大脑惊人的差别是由于它们的DNA差异所导致。


来自德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员,发现自然选择驱动了一些雄性草原田鼠完全遵循一夫一妻制,而另一些则会寻求更多的伴侣。这些动物大脑惊人的差别是由于它们的DNA差异所导致。

发表在本周《科学》(Science)杂志上的这项研究,比较了对配偶忠诚的雄性草原田鼠和广泛漫游以寻求交配对象的雄性草原田鼠,找寻它们大脑中的遗传差异。就像人们有的性格内向,有的性格外向一样,由于这些遗传差异草原田鼠有的更易或不易保持性忠诚。

草原田鼠是美国中西部的一类小啮齿动物,以单配偶关系而闻名。雄性和雌性一对一结合,作为夫妻共同养育它们的幼鼠。然而,和人类一样,也会发生“不忠行为”,雄性田鼠会到它们的巢域之外冒险,而面对着一种有趣的权衡:一方面它们有更大的可能与某一雌性田鼠交配并传递它们的基因,但它们也有着更大风险遭遇到其他因保护配偶而具有攻击性的雄性田鼠。

此外,这些风流韵事在带来利益的同时也伴随着成本付出。不忠的雄性会在它们自己的巢穴外生下更多的后代。但当它们外出之时,它们的配偶也有可能遭遇它们的同类。结果就是,不忠实的雄性抚养的有可能并非是它自己的后代。相反,呆在家中的雄性田鼠确保了巢穴中所有的幼鼠都是属于它的。

这项研究的首席研究员、德克萨斯大学奥斯汀分校综合生物学副教授Steven Phelps和同事们,研究了游荡田鼠和住家田鼠的遗传学。由于两种交配策略没有哪一种比另一种天生更成功,两类均存在于种群中。为了探究遗传水平上乱交的影响,他们更仔细地检测了avpr1a基因的表达,这一基因可预测雄性的性忠诚度,众所周知在空间记忆神经回路中起作用。

他们发现某些大脑区域中相关受体V1aR低表达与和其他雄性争斗性互动地点记忆不良有关,因此导致了游荡及接触非配偶雌性。与之相反,丰富的V1aR与对以往侵犯遭遇更好的空间记忆及更少的游荡有关联。

研究人员完成了若干实验,鉴别出4个单核苷酸多态性(SNPs)影响了avpr1a的表达,并发现了avpr1a基因一些不同区域的甲基化水平差异与性行为有关。这些促进基因表达的甲基化位点是可遗传的,并在不同群体间显示不同的模式。由于实验和野生种群之间的遗传差异,作者们提出高群体密度支持了遗传变异导致V1aR表达降低、空间记忆变差,及更广阔的巢域来提高雄性交配的机会,而低种群密度则情况相反。

作者们认为,自然选择似乎没有支持一组遗传特征胜过另一组,而是允许两种看似相对的性状共存,为单配对和非单配对田鼠都创造了进化空间,由此增加了田鼠的多样性。

Phelps说:“如果有许多的基因它们的变异也是以相似的方式被自然选择所保留,我也不会感到惊讶。我们或许会发现这是社会行为的一种共同模式,包括许多物种中的个性差异。”

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