出轨和不忠都写在基因里?24个基因让动物本性难移

为什么有些动物对配偶忠诚,有些却不呢?德克萨斯大学奥斯汀分校的研究者对10个脊椎动物物种进行了分析,结果显示,在自然演化过程中,一些共有的基因模式让非单一配偶的物种变成了“一夫一妻”模式,主要表现在大脑中部分基因的激活以及另一些基因的减弱。该项研究发表于近期的美国科学院院刊(PNAS)上。

这项研究的标题非常直接,“一系列保守的基因模式造就了哺乳动物的单配偶制(monogamy)”。在英文中,实行一夫一妻的忠诚伴侣模式被称作monogamy,这是一个来源于古希腊语的组合词μονόςγάμος, μονός (monos)代表单独和一次,γάμος(gamos)代表婚姻,因此在人类中的monogamy通常意味着两人婚姻,并且包含共同起居生活,分享住所、食物和财富的衍生行为。

这种生活习性也并非人类特有,包括天鹅、雪鸮、松果石龙子、草甸田鼠在内的多个物种都会在繁育季节保持类似的一对一伴侣关系。当然需要说明的是,在动物里的单配偶习性往往指的是社会行为,而不是性行为。也就是说这些动物会在交配,生产后代,哺育后代这一过程中一起生活,但不代表它们只有唯一一个交配对象。

出轨和不忠都刻在骨子里?24个基因让动物本性难移
天鹅是比较典型的单配偶制物种。图片来源:Cell

在这项最新的研究中,科学家通过比较10个不同物种中的遗传基因,发现了一个共有的遗传规律,可用于区分单独配偶与多配偶的雄性动物。这项新研究可能让那些不忠诚人类伴侣找到了借口,因为现在似乎已经可以从基因上解释他们花心的原因。如果科学家对小型动物的研究在人类中也成立的话,那对花心的人来说就是“绝好”消息。

Rebecca Young是文章的第一作者,她发现,现存的单配偶制的物种在进化过程中都经历了相同的基因变化,其中大脑的一些基因活性得到增强,另一些基因的活性降低。她表示:“我们的研究发现,从多配偶物种演化到单配偶制的物种这一过程,基因表达模式非常相似。就像多次使用相同的基因表达机制。”

当然,实验研究对象和人类中的一夫一妻还是稍有区别。在这项最新的研究中,科学家选择了那些会在交配季节尽到父母责任,保护幼崽不被捕食的物种作为配偶忠诚组。同时相对应地给每一个物种找了的配偶混乱的近亲。

这5种单配偶制动物包括:加州白足鼠(peromyscus Californicus)、橙腹田鼠(microtus ochrogaste)、水鹨(anthus spinoletta)、网纹箭毒蛙(ranitomeya imitator)和来自非洲坦噶尼喀湖的斑鳍奇非鲫(xenotilapia spilotera)

而没有固定单配偶生活模式的近亲分别是:北美鹿鼠(peromyscus maniculatus)、草甸田鼠(microtus pennsylvanicus)、林岩鹨(prunella modularis)、草莓箭毒蛙(oophaga pumilio)和饰鳍奇非鲫(xenotilapia ornatipinnis)。

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橙色代表繁殖期只有单独配偶的种群,紫色为习性相反的近亲。图片来源文献。

这些动物在进化树上与它们的近亲在4.5亿年前分开,而后在不同分支上,独立地形成了单配偶制的生活方式。研究者比较了这10个物种中雄性大脑的基因表达,尝试找出在演化过程中是什么让近亲种群出现了不同的生活习性。尽管对于配偶的选择是一种复杂的行为,但是他们发现每一个物种出现该类习性转变时,都伴随着相同的基因变化。因此他们认为一定复杂程度的社会行为都与大脑中的基因表达密切相关。

在发表于 PNAS的论文中,研究人员指出繁殖期单独配偶的物种中,有相同的24个基因在这些类比物种中同时被增强或减弱。Young表示,虽然潜在参与调控的基因可能有数百个之多,但这20多个基因是最关键的。

出轨和不忠都刻在骨子里?24个基因让动物本性难移

研究还发现,相较于多配偶的雄性,单配偶的物种在神经发育、细胞信号传导、学习、记忆和认知功能方面的基因会更活跃。这能帮助它们更好地识别伴侣、后代和生活环境。虽然这项研究还无法下结论说哪些基因就是“一夫一妻基因”,研究的物种之间除开生殖方式也大有不同,但是这至少迈出了第一步。将来可在此基础上,调节这些基因的表达量,以此来看动物的配偶忠诚度是否会改变。

动物的繁殖策略需要经过复杂的演化才能形成。虽然单配偶制对某些物种有明显的优势,但它也有缺点。文章的通讯作者Hans Hoffman表示:“在很长一段时间内,其必须忍受身边还有另一只动物,这并不容易。它会夺走你的食物、住处,让你感染上它们身上的细菌,或伤害你。同时,后代也会给生活带来很大的负担。Hoffman同时说:“后代就像是寄生虫,它们要从你身上分走食物和资源,捕食者也将更容易发现自己。”

因此任何物种形成一夫一妻制都可以称为奇迹。但是自然演化也懂得让你喜欢上这种制度的秘诀。 “演化想出了一个绝妙的点子。在物种建立忠诚配偶关系并拥有后代时,大脑会感到愉悦,”Hoffman说,“这是因为其中的奖励系统被激活了,动物们会觉得‘只有一个对象的感觉真好啊’。”

出轨和不忠都刻在骨子里?24个基因让动物本性难移
图片来源:RELATIONSHIPS AND MONOGAMY / MARIE CLAIRE MAGAZINE

目前尚不清楚这些基因是否会在人类的一夫一妻制行为产生影响。如果是这样的话,一夫一妻制的基因测试会不会出现呢? “一夫一妻制是一个复杂的特性,涉及到很多基因,” Young表示,“个人的基因之间会存在差异,所以这项测试可能必须非常个人化,才会有效。但我绝不会说这不可能。同时她也提醒,动物的单配偶制与忠诚是不一样的。她说:“人类社会学中的一夫一妻更加复杂,不能够和实验中动物的行为进行直接比较。”

在肯塔基州大学(University of Kentucky)研究社会行为生物学的David Westleigh说:“这项研究提供了一些非常有趣的线索,其中一个是:所有的脊椎动物,在一夫一妻和多配偶选择的转换中,均采用了相同的调控系统。”此外,这种转换对生态环境非常敏感。他说:“这意味着我们可以通过改变物种所处的生态环境,让其生活模式产生相反的变化。”

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