发布时间:2018-12-17 15:41 原文链接: 神经学家剖析看似矛盾的“杀婴行为”和“养育行为”

  许多哺乳动物进化出了对幼崽的矛盾行为,人也一样,大多数人对子女表现出养育和保护行为,在某些情况下甚至充当代理父母。然而,没有过性行为的雄性(virgin males)通常以杀婴行为作为传播自己基因的策略,哺乳动物是如何控制这些相互冲突的社会行为的呢?

  《Cell》最新研究表明,小鼠的这2种极端行为的切换是新生幼崽散发的多感官线索的混合物决定的。

  哈佛大学和伦敦大学学院Sainsbury Wellcome中心的研究人员利用硅胶小鼠假体以及基因操纵信息素信号鉴定出了雄性和雌性小鼠如何识别幼崽并产生社会行为。这项研究探讨了相同的信号或不同现象是否会引发亲本行为和无性行为雄性的杀婴行为。

  Isogai等人通过基因工程手段删除了梨鼻器(vomeronasal organ,VNO)内受体的特定亚型,已知VNO是小鼠专门用来感知社会行为有关信息素的嗅觉系统。研究人员通过这种操作将通常喜欢攻击幼崽的无性行为雄性小鼠转变成了有养育资格的成年雄性。

  “有趣的是,敲除VNO只会消除攻击行为,而没有消除养育行为,”中心小组负责人Yoh Isogai说。“这意味着小鼠仍然可以获得引发亲本行为的线索,因此我们证明,即使杀婴行为和亲本行为线索可能有重叠,实际上也存在差异。”

Yoh Isogai © Sainsbury Wellcome Centre

  最初,研究人员认为应该是幼崽的某种信息素触发了成年个体行为,然而,系统性研究未能发现任何此类化合物。事实上,当无性行为雄性单独接触幼崽信息素时并不会表现出攻击行为。于是,研究人员再结合质谱分析测定雌性唾液和血液中的特定分子,发现它们也是刺激雄性攻击的关键。

  随后,研究小组探索了其他感觉线索是否对雄性识别幼崽起作用。为了做到这一点,他们制作了不同形状的硅胶树脂假小鼠模型,如图所示,有不自然的砖块形、气泡形、混合形状,以及逼真的幼鼠模型。结果雄性只对最逼真的形状有反应,表明幼崽的外形特征和其他信息素都提供了重要的社会线索。

  简化的形状没有产生多少自然反应,没有什么比幼崽的天然形状更有效。硅胶假鼠不会动的限制似乎不存在任何影响,这支持了无性行为雄性会攻击死亡幼崽的观察现象。

  这项研究增进了我们对动物如何识别社会线索,以及如何将这些信息加工成社会行为的理解。小鼠的亲本行为和杀婴行为是天生的,识别社会线索的基础电路是保守的,或许有一天,我们能解开人类为什么能够识别其他个体携带的如此多样化的社会信息素。

  Isogai实验室的下一个难题是确定动物表现出来的信息素和形状如何被大脑整合为社会信息。此外,科学家们希望确定雄性小鼠成为父亲后大脑有什么变化。


相关文章

Cell:我国科学家在几种小型哺乳动物物种中发现病毒跨物种传播

在一项新的研究中,来自中国复旦大学、龙泉市疾病预防控制中心、武汉市疾病预防控制中心和温州市疾病预防控制中心等研究机构的研究人员探究了毛茸茸的小型病毒载体如何影响病毒的传播和进化。他们报告了669种病毒......

野生小型哺乳动物病毒组组成和病毒播散研究方面取得进展

在国家自然科学基金项目(批准号:32130002、31930001、32041004、U22A20526)等资助下,粤港澳大湾区精准医学研究院(广州)、复旦大学生命科学学院张永振教授团队在野生小型哺乳......

昆明动物研究所发论文:在喜马拉雅地区发现2个哺乳动物新种

中国科学院昆明动物研究所蒋学龙课题组与安徽师范大学等单位合作,在长尾鼩鼱属分类和系统演化研究中取得新进展。这一研究在喜马拉雅地区发现2个哺乳动物新种以及一个待描记新种。图为雪山大爪鼩鼱生态照。中国科学......

极端高温或在未来2.5亿年灭绝哺乳动物

根据《自然·地球科学》26日发表的一项模型研究显示,在约2.5亿年后下一个超大陆形成时,炎热气候将会超出哺乳动物生理极限。包括人类在内的哺乳动物有避免过热的策略。但温度长时间超过40℃会导致许多哺乳动......

毛方园:探索哺乳动物进化的奥秘

如果只是停留在对标本的简单描述上,前人已经做得非常细致了,留给我们的空间很小。我们现在已经站在巨人的肩膀上了,要想再进一步就必须要引入新的方法。见到中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员毛方园时,她......

新进展!长寿哺乳动物体内存在抗肿瘤机制

在适应性辐射过程中,哺乳动物的寿命演化出较高的多样性,包括从最长寿命只有3年的鼩鼱到寿命长达200余年的弓头鲸。其中,一些特殊的哺乳动物类群如裸鼹鼠、弓头鲸、大象和蝙蝠等,展现出长寿命、抗肿瘤的特点,......

小行星撞击地球后,恐龙不敌人类的原因

据发表在最新一期《当代生物学》杂志上的一篇新论文,英国布里斯托尔大学和瑞士弗里堡大学的一个古生物学家团队利用对化石记录的统计分析,确定了胎盘哺乳动物(包括人类、狗和蝙蝠)起源于恐龙大灭绝之前,这意味着......

微囊藻毒素长期暴露,引起小鼠脑区特异性脂质代谢变化

随着水体富营养化日益严重以及气候变暖,全球湖泊蓝藻水华日益频发。蓝藻衍生污染物微囊藻毒素(Microcystins,MCs)慢性暴露已成为全球性健康问题。MCs具有强烈的神经毒性,能够影响哺乳动物大脑......

“干细胞动物园”里有张发育时间表

欧洲分子生物学实验室团队揭示了生化反应速度的差异是导致小鼠和人类时钟差异的原因。为了确定这一发育原则,研究人员利用“干细胞动物园”重现了除小鼠和人类之外的4种哺乳动物的节段时钟。研究成果发表在最新一期......

平等主义的幻觉:人类是独特但不例外的哺乳动物物种

在现代社会,父母中的一方可能会带女儿去上芭蕾舞课,并准备好晚餐,以便另一方可以在接儿子去踢足球之前上运动课。对观察者来说,他们似乎在非常忙碌的、共同抚养孩子的、一夫一妻的关系中进行合作。这些人可能认为......