進(jìn)化用同樣的遺傳公式把動物變成一夫一妻制

為什么有些動物會照顧自己的伴侶，而有些則不會？根據(jù)德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的研究人員進(jìn)行的一項新研究，研究了10種脊椎動物，進(jìn)化使用了一個通用公式將非一夫一妻制轉(zhuǎn)變?yōu)橐环蛞黄拗莆锓N——增加了大腦中某些基因的活性，并轉(zhuǎn)向了其他人。

“我們的研究跨越了4.5億年的進(jìn)化，這是之前所有這些物種共有的共同祖先，”UT Austin綜合生物學(xué)系的研究助理、該研究的第一作者Rebecca Young說，該研究發(fā)表在今天的《論文集》上。國家科學(xué)院。

作者將動物的一夫一妻制定義為至少在一個交配季節(jié)與配偶組成一對，并至少分擔(dān)一些撫養(yǎng)后代和保護(hù)年輕人免受常見捕食者和其他危險的工作。如果它們偶爾與另一個人交配，研究人員仍然認(rèn)為動物是一夫一妻制的。

研究人員研究了五個密切相關(guān)的物種--四種哺乳動物、兩只鳥、兩只青蛙和兩條魚--每個物種都有一個一夫一妻制成員和一個非一夫一妻制成員。這五對代表了一夫一妻制脊椎動物進(jìn)化的五倍。例如，當(dāng)一夫一妻制的草原田鼠及其近親不是一夫一妻制時，一夫一妻制的草原田鼠被分成兩個獨立的物種。

研究人員比較了所有10個物種男性大腦中的基因表達(dá)，以確定在與近親動物相關(guān)的每個進(jìn)化轉(zhuǎn)變中發(fā)生了什么。盡管一夫一妻制作為一種行為很復(fù)雜，但他們發(fā)現(xiàn)每次基因表達(dá)都會發(fā)生同樣的變化。這一發(fā)現(xiàn)顯示了復(fù)雜的社會行為是如何通過大腦中基因的表達(dá)而產(chǎn)生的。

這項研究涵蓋了比以前探索的更廣泛的進(jìn)化時間。其他研究研究了與進(jìn)化過渡到新特征相關(guān)的遺傳差異，但通常集中在進(jìn)化和分離最多的幾千萬年的動物身上，而不是本研究研究的幾億年。

“大多數(shù)人并不期望在4.5億年的時間里，每次都以同樣的方式過渡到這種復(fù)雜的行為，”楊說。

該論文的其他作者是資深作者漢斯霍夫曼教授和史蒂芬菲爾普斯教授。研究人員使用核糖核酸測序技術(shù)和來自每個物種三個個體的組織樣本來檢查10個物種基因組中的基因活性。科學(xué)家使用生物信息學(xué)軟件和得克薩斯高級計算中心的牧馬人數(shù)據(jù)密集型超級計算機(jī)來檢測物種之間的基因活動模式。根據(jù)序列相似性，將來自遠(yuǎn)緣相關(guān)物種(如魚類和哺乳動物)的基因排列到種群中，團(tuán)隊可以確定導(dǎo)致配對連接和共同養(yǎng)育的共同進(jìn)化公式。這五個物種的行為是一夫一妻制的。

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