动物“打架” 基因同步

2020-07-08 10:05:38 新闻来源:网络
  当拳王阿里和对手在拳台上比赛时,很少有人会怀疑他们脑袋里的基因发生了什么变化。但根据"科学"杂志(Science)的一项新研究显示,当鱼打架时,它们大脑中的基因开始以协调的方式开启或关闭。目前尚不清楚这些基因是如何工作的,它们是如何影响战斗的,但类似的变化可能会发生在人类身上。
  动物协调的分子机制,包括人类,是一个谜。无论是交配还是战斗,动物都需要擅长它,但我们不知道它们是如何做到的。"德克萨斯大学(University Of Texas)进化社会神经学家汉斯·霍夫曼(HansHofmann)说。
  当日本诺里大学的分子生物学家NorihiroOkada第一次在电视上看到暹罗斗鱼时,他意识到这种动物可以帮助解开谜团。
  象金鱼一样大的暹罗鱼,原产于泰国,经过养殖后,鱼鳍和尾巴变得非常大,颜色鲜艳,水族馆往往把它们分开养。这些鱼有很强的地域感,它们进行长达一个多小时的攻击、叮咬和追击。
  冈田和他的同事记录了17对鱼之间长达12个小时的打斗,然后分析了每一次打斗的情况和时间。6月17日,研究人员在公共科学遗传学图书馆(Public Library Of Science Genetics)上报道,他们战斗的时间越长,鱼的行为就越同步,盘旋、攻击和咬鱼的时间比人们想象的要长。
  研究小组还发现,斗鱼之间的搏斗是精心设计的。例如,这场战斗持续约80分钟,每次战斗之间似乎都有"约定"的中断。每隔5到10分钟,当鱼儿继续咬对方的下巴时,战斗就会升级--一种停止呼吸的策略,测试谁能坚持最长时间。之后,豆豆羽分开呼吸,再次开始战斗。
  研究人员发现,这种协同作用也发生在分子水平上。
  经过20分钟的战斗,五对斗鱼死亡。研究人员比较了战斗前后鱼大脑中哪些基因被打开。60分钟后,他们对另外五组鱼进行了同样的测试。
  研究小组发现,在20分钟时,每条鱼都有一些相同的基因--激活其他基因的"中间早期基因"。在60分钟时,数百个基因被共同表达。一个特定基因开启的时间对每一对鱼都是特定的,这表明鱼之间的相互作用正在协调一系列的变化。
  冈田不知道这些基因在起什么作用,也不知道它们如何影响战斗进程。他认为,相对薄弱的一方需要评估对手的能力,并在受伤前退出,而基因可能在这方面发挥了作用。但霍夫曼认为,这些基因对鱼类未来如何与其他鱼类作战有更大的影响。
  去年,这两个小组在"细胞"杂志上报道,哺乳动物之间的相互作用使大脑活动同步。在这两项研究中,动物相互作用的时间越长,它们的大脑活动就越同步。
  最新的研究给这项工作增加了一个新的维度,因为现在看来基因和神经活动是同步的。"加州大学神经学家、"细胞"论文的作者之一洪玉哲(Hong Yuzhe)说,"这一发现无疑为未来的研究提出了许多令人兴奋的问题。
  科学家在鱼类身上看到的东西也可能适用于人类,"伊利诺伊大学香槟分校的行为生态学家艾莉森·贝尔(AlisonBell)说。他没有参与这项研究。例如,上世纪80年代的一项研究表明,长期同居的已婚夫妇的面部特征越来越相似。冈田也表示,这也可能是基因活动趋同的信号。
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