为何一些小鼠遵循一夫一妻制？

凌 寒/编译

为何一些小鼠遵循一夫一妻制？

凌 寒/编译

一只奥菲尔德鼠，这种鼠不仅仅外表看起来可爱——白额白足，还遵循一夫一妻制，该特性在哺乳动物中较为罕见

● 一夫一妻制小鼠的基因研究可以为研究人类的相关生物学特性找到一些线索。

奥菲尔德鼠看起来并无超凡之处。这种小老鼠长着一双含情脉脉的黑眼睛和一对茶杯状的小耳朵，它们在美国东南部的草地和沙滩窜来窜去，过着单调的生活。

但是野外生物学家很早就知道，当涉及性和家庭生活时，这种老鼠就显得与众不同了：奥菲尔德鼠遵循一夫一妻制，并且对后代关怀备至——这在哺乳动物中实属例外。

幼仔即将降生时，鼠爸爸和鼠妈妈会一起挖洞共筑爱巢；幼仔出生后，鼠爸爸会帮忙照顾幼仔；幼仔从巢穴中爬出去时，鼠爸爸会将它们找回来，舔舐幼仔，并把它们揽在怀中为它们保暖。

《自然》杂志近期发表的3篇最新研究中，哈佛大学的研究者发现这一与众不同的行为有其遗传学基础。而这是科学家首次将DNA与哺乳动物育儿习惯差异性联系在一起。

剑桥大学进化生物学家迪特尔·卢卡斯（Dieter Lukas）未参与该研究，但他对此高度赞赏，将其视为精心杰作，他认为这发现了DNA与哺乳动物育儿习惯差异的关联性，“就如同设计出了一种工具，能够在一大张五彩斑斓的挂毯中追踪其中的一根线。”

也许终有一日，该发现能够帮助科学家弄明白人类伴侣是如何建立亲密关系并照顾孩子的。

哺乳动物拥有许多调节大脑中激素和神经递质产生的基因。它们的功能变化也许可以解释为什么大多数物种是滥交的，为什么只有少数物种遵循一夫一妻制以及为什么部分物种，例如人类，介于二者之间。

“我们可以自下而上进行研究，建立起知识库，然后向人类生物学提出疑问。”未参与该研究的伊利诺伊大学的生物学家吉恩·罗宾逊（GeneE.Robinson）说道。

在绝大多数哺乳动物中，雄性会与尽可能多的雌性交配，并且不会协助抚育后代。而奥菲尔德鼠属于仅占5%的物种，它们中的雄性会与雌性建立长期的亲密关系，并且会履行父亲的责任——照顾幼仔。

哈佛大学的进化生物学家霍皮·霍克斯特拉（HopiE.Hoekstra）是该项新研究的资深作者，她在翻阅博物学家尘封的报告时，第一次注意到了奥菲尔德鼠。

她了解到与奥菲尔德鼠亲缘关系最近的鹿鼠居住在森林里，而不是露天场所中；它们是滥交型的，不是一夫一妻制。在野外，鹿鼠和奥菲尔德鼠之间绝不会进行交配。

但是在做实验室研究时，如果笼子里仅有一只雄性和一只雌性，那么这两种鼠会进行交配，而且它们的后代也很健康并具有繁殖能力。

霍克斯特拉博士意识到也许可以比较这两个物种的育儿行为，然后看看它们的杂交后代会有什么样的表现。其中的差异会引导科学家去研究影响每个物种行为的基因。

通过在实验室里观察每一种鼠的育儿行为，哈佛大学博士后研究员安德烈·本德斯基（Andrés Bendesky）开始了这项研究，他追踪了鼠类从筑巢到舔舐幼仔的一系列育儿行为。

鹿鼠在育儿方面投入的精力较少，但这也可能不是遗传基因造成的。也许是因为它们被自己的父母忽视，并从中习得了这种行为。为了将先天遗传和后天环境进行对比，本德斯基博士及其同事将鹿鼠幼仔转移到了奥菲尔德鼠的巢穴中——同时将奥菲尔德鼠的幼仔转移到了鹿鼠巢穴中。

他们发现，这种对换对于老鼠长大后的行为并没有什么影响：奥菲尔德鼠仍然很关心幼仔，而鹿鼠不过尔尔。

本德斯基博士和霍克斯特拉博士由此得出结论，老鼠行为上的差异必然基于它们的基因。因此，研究人员开展了大规模的繁育试验。他们从每种老鼠中选择5只进行配对，产生了30只杂交后代，这30只杂交后代又生出了769只幼仔。科学家观察到，这些第2代杂交后代养育第3代幼仔时，它们的育儿行为和以前一样。

作为亲代，第2代杂交后代覆盖了所有杂交类型。有些老鼠几乎不做任何努力，比如纯种的鹿鼠；一些老鼠则做出了一定程度的努力。但是，另一些杂交后代对幼仔的照顾则与奥菲尔德鼠类似；有一些则成了超级父母，建造出极为精美繁复的巢穴。

广泛的亲代类型正好为霍克斯特拉博士提供了机会。她的团队仔细研究了杂交后代的DNA，找到了与育儿行为明显相关的12段DNA——又称基因座。

有些基因仅仅影响某一种行为，比如有一个基因座决定了老鼠筑巢的精美程度。从奥菲尔德鼠遗传了两条基因的杂交鼠可以比那些只从鹿鼠遗传了该基因的小鼠建造出更为精美的巢穴。然而有趣的是，另一些基因座似乎能够同时影响多种行为。

有一段DNA与4种行为有关：老鼠舔舐幼仔的频繁程度，它们蜷缩在一起的时间长短，它们抚摸幼仔的时间长短以及如果科学家把幼仔拿出巢穴的话，它们把幼仔找回的可能性。

有些基因突变可能只有非常微弱的影响，而另一些基因突变则影响较广泛——也许是因为它们改变了动物的情绪。同样的，许多基因座在一种性别里十分重要而在另一种性别里则不那么重要。比如说，有一个基因座好像就与鼠爸爸抚摸幼仔及与幼仔蜷缩在一起的时间长短相关，但该基因座在鼠妈妈身上却体现不出这样的效果。

霍克斯特拉博士与她的同事推测，这就是雄性和雌性在一夫一妻制面前可能会采取不同进化方式的证据。不同的基因发生突变，导致它们的大脑发生不同方式的变化。

这种繁育实验的一个不足之处是，它只给科学家指出了DNA片段，而每一个DNA片段都可能包含数百个基因，研究者需要对每一个基因进行检测，以期找到符合条件的那一个。

在这项新的研究中，研究者把重点放在了与筑巢行为有关的基因座上。他们认真研究了该基因座包含的498个基因，最终把目光锁定在编码抗利尿激素的基因上。

在血液中，抗利尿激素可控制血压以及水向肾脏的流动情况。但是有一部分抗利尿激素是由大脑的下丘脑产生的，研究人员发现这部分激素会对生物体的行为产生影响。

在某些情况下，这种激素会使啮齿动物感到焦虑和抑郁。但是当鼠类有了幼仔时，抗利尿激素产量急剧上升，促使它们产生照顾幼仔的行为。

本德斯基博士和他的同事们发现，鹿鼠在下丘脑中所产生的抗利尿激素量是奥菲尔德鼠的3倍。为了弄清这一现象的重要性，他们将抗利尿激素注射进奥菲尔德鼠的大脑中，想看一看它们是否会表现得更像鹿鼠。

果然，奥菲尔德鼠突然开始建造与鹿鼠巢穴类似的简单巢穴，然而注射抗利尿激素并未改变它们其他的亲本行为。

与其他哺乳动物相比，人类有着惊人的广泛人际关系。在一些文化中，男人和女人遵循一夫一妻制；在另一些文化中，一个男人可能会和几个女人结婚；而在一些社会里，一个女人可以嫁给好几个男人。

但是，我们人类可能也会与奥菲尔德鼠这类物种有着一些生物学上的相似之处，使得霍克斯特拉博士的研究成了某些潜在线索的来源。例如，我们人类的大脑同样可以产生抗利尿激素，一些研究也发现了一些有趣的暗示，那就是这种激素会影响人类的家庭教养。在2012年发表的一项小型研究中，研究者发现父亲在看到自己的婴儿时，大脑里的抗利尿激素分泌激增。

但是本德斯基博士提醒道，抗利尿激素基因很可能只是许许多多会对奥菲尔德鼠造成影响的基因之一。尽管抗利尿激素基因与育幼行为密切相关，但是它也仅仅对6.7%的雄性和2.9%的雌性鼠筑巢的行为改变产生影响。

本德斯基博士预测，人类育儿的遗传景观将会更加崎岖。他说：“你不可能去做个23andMe基因检测去证明你的另一半是否会是个合格的父亲。”

[资料来源：TheNewYorkTimes][责任编辑：彦 隐]