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Nature:研究揭示亲代抚育行为遗传特性

来源:中国科学报/冯维维 2017-04-20 17:19

 

亲代抚育(parental care)是指双亲对后代的保护和喂养。在很多动物中,后代发育成长的先决条件是靠双亲创造和提供的。亲代抚育可以是直接的,也可以是间接的。直接抚育表现为保卫、喂食、护卵和照看后代,此时亲代和子代是互相接触的。间接抚育则表现为筑巢、造茧、贮存食物、把卵产在安全和食物丰富的场所等,但亲代和子代不发生接触。亲代抚育的生物学意义是增加后代的成活机会,保证亲代最大限度地把基因传递给后代。 亲代保护后代的方法很多,如提示危险、把卵和幼仔转移到安全场所、把捕食动物的注意力吸引到自己身上等。大多数袋鼠用育儿袋携带幼仔,还有很多动物的幼仔能攀附在双亲的身上,如蜘蛛、蝎子、冠??和树袋熊、食蚁兽、树懒、蝙蝠和灵长类。丽鱼、攀鲈、鲇鱼和鳉鱼常把卵和幼虫存放在膨大的口腔中带来带去,这是一种奇特的保护和携带后代的方式。亲代抚育的一个重要方面是双亲把身体的热量传递给卵和幼小动物,这种行为要维持到后代能独立调节体温时为止。亲代抚育还包括双亲为子代所作的各种清洁工作,如去除子代身上的寄生物和从鸟巢中移出幼鸟的排泄物、粪便和破蛋壳等。

一项研究以两种小鼠为研究对象,考察了亲代抚育行为的遗传驱动因素。该研究识别出12个影响小鼠亲代抚育行为的基因组区域,并证明荷尔蒙后叶加压素对其中一种亲代抚育行为——筑洞的影响。成果发表于《自然》。

就哺乳动物而言,亲代抚育行为在个体、性别和物种之间存在显着差异,在小鼠中包括寻回、拥抱、看护和梳理幼崽以及筑洞。但人们对于这些行为背后的遗传和演化机制仍然知之甚少。

美国哈佛大学的Hopi Hoekstra及同事研究了两种近亲小鼠——滥交的拉布拉多白足鼠和一夫一妻制的灰背鹿鼠。研究表明,这两种小鼠在亲代抚育行为方面具有较大的遗传差异。作者利用数量遗传学识别出了12个影响亲代抚育行为的基因组区域,其中8个具有性别特异性效果,这表明雄性和雌性的亲代抚育行为可能独立演化。一些基因组区域似乎对亲代抚育具有广泛影响,而另一些则只影响特定行为,如筑洞。

作者表示,提高荷尔蒙后叶加压素水平的遗传变化与筑洞减少相关。他们还人工操纵下丘脑内的后叶加压素释放神经元,发现这会改变小鼠筑洞的程度。相关发现揭示了复杂的社会行为(如亲代抚育)背后的神经生物学基础。(生物谷Bioon.com)

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