美国 - 艾赫巴里通讯社
基因发现或可决定哺乳动物中“好”与“坏”父亲
一项可能改变我们对父性行为理解的开创性研究中,普林斯顿大学的科学家们识别出了一种基因,该基因似乎在决定父亲对其后代的关怀或忽视倾向方面发挥着重要作用。这项发表在著名期刊《自然》上的研究,利用非洲条纹鼠(Rhabdomys pumilio)作为模型生物,以探索包括人类在内的哺乳动物父性关怀的复杂机制。
估计有超过95%的近6000种已知哺乳动物物种,几乎完全依赖母亲来孕育、分娩和抚养后代。然而,即使在父亲参与后代抚养的物种中,他们的行为也可能变化极大,从细心保护到攻击性或漠不关心。父性投入的这种广泛谱系长期以来一直是进化生物学家的一个谜。
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非洲条纹鼠为研究这些差异提供了独特的机会。雄性条纹鼠表现出对幼崽的各种反应。有些父亲精心梳理幼崽并提供温暖,而另一些则可能忽视甚至伤害群体中最弱小的幼崽。这种明显的行为差异使得该物种成为研究父性行为生物学基础的理想对象。
研究团队利用先进的神经成像技术,在有无幼崽的各种条件下,记录了雄性条纹鼠大脑内侧视前区(MPOA)的神经活动。他们观察到,当雄性接触到幼鼠时,MPOA的活动会持续增加。至关重要的是,这种神经活动的强度与父亲的行为直接相关:较高的活动与关怀行为相关,而较低的活动则与忽视或攻击性反应相关。
虽然MPOA与育儿的关系在之前的研究中已被注意到,但研究主要集中在其在女性产后所起的作用。这项新研究强调了其在雄性中的重要性,表明关怀能力并非仅仅取决于成为父亲的经验本身,而在于大脑的内在反应能力。该研究的合著者、神经科学家福雷斯特·罗杰斯(Forrest Rogers)表示:“单身雄性同样能够像经验丰富的父亲一样进行照顾”,他强调大脑的关怀潜力并非仅限于父亲。
此外,该研究还揭示了另一个关键因素:Agouti基因。令人惊讶的是,表现出更具关怀性的父性行为的父亲,其Agouti基因的水平普遍较低。Agouti基因传统上以其在代谢和皮肤色素沉着中的作用而闻名,此前从未与父性关怀的调节联系起来。
对这一新关联感到好奇的研究人员,试图理解环境条件如何影响MPOA中Agouti基因的表达。与最初的假设相反,他们发现与生活在社会群体中的雄性相比,独居的雄性Agouti水平较低。此外,Agouti水平的升高似乎会抑制MPOA的神经活动。
为了验证这些发现,研究小组通过基因疗法,在雄性小鼠中人为地提高了Agouti的水平。这一干预措施导致先前具有关怀行为的雄性对幼崽的兴趣明显下降,有些甚至表现出攻击性行为。作为一种补救措施,研究人员随后将其中一些雄性从群体生活条件转移到独居环境中。这种环境的改变自然地降低了它们的Agouti水平,重新激发了它们对幼崽的兴趣。
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这些发现表明,Agouti基因可能作为一种进化机制,使动物能够整合环境线索,如社会竞争或人口密度,并调节自我保护与对后代投资之间的平衡。研究合著者、神经科学家凯瑟琳·佩尼亚(Catherine Peña)补充说:“我们的研究结果表明,Agouti可能是一种潜在的进化机制,它使动物能够整合环境信息……并调节自我保护与对后代投资之间的平衡。”
包括Forrest和Peña在内的研究团队,计划进一步研究影响条纹鼠和人类等哺乳动物Agouti水平的具体环境因素。然而,他们警告不要基于这些发现来过度简化父性行为。他们的最终目标是帮助其他研究人员识别可能导致父性忽视或虐待风险增加的因素,并强调父性行为是一种复杂的特征。Peña总结道:“父性行为是一种复杂的特征。我们并非暗示你可以通过服药成为一个更好的父亲,或者父性方面的困难反映了某种分子缺陷。”